具有面内各向异性的薄膜铁磁体中的对称性破缺耗散交换流

平面铁磁通道在理论上已被证明支持一种长程有序且相干进动的状态，其中通道一端局域自旋注入与沿通道的阻尼之间的平衡建立了一种耗散交换流，有时被称为自旋超流体。然而，实际材料表现出面内各向异性，这打破了当前理论模型所假设的轴对称性。在此，我们从色散流体动力学角度研究了具有面内各向异性的铁磁体中的耗散交换流。通过对阻尼正弦-戈登方程边值问题的分析，铁磁通道中的耗散交换流可在依赖于材料参数和通道长度的自旋电流阈值之上被激发。与对称情形相比，对称性破缺的耗散交换流表现出谐波泛音，使基进动频率红移，并导致自旋泵浦效率降低。微磁模拟用于验证解析结果在定性上是准确的，即使存在非局域偶极场时也是如此。模拟还证实，耗散交换流可由有限尺寸区域内的自旋转移矩驱动。这些结果划定了在实际系统中激发耗散交换流所必须优化的关键材料参数。