磁各向异性梯度诱导亚铁磁体中的超快畴壁运动
应用物理
2020-01-22 v1
摘要
补偿型亚铁磁体中的超快磁动力学不仅提供类似于反铁磁动力学的信息，更重要的是为未来的自旋电子器件开辟了新机遇 [Kim et al., Nat. Mater. 16, 1187 (2017)]。器件设计中最本质的问题之一是寻找低功耗、高效率的畴壁控制方法。本工作中，我们提出利用电压控制的磁各向异性梯度作为激励源来驱动亚铁磁体中的畴壁运动。基于集体坐标理论从理论上预测了各向异性梯度下的超快畴壁运动，并通过原子级微磁模拟予以证实。在角动量补偿点实现了反铁磁自旋动力学，且在小梯度下畴壁移动具有恒定速度，在大梯度下因运动过程中畴壁宽度展宽可略有加速。对于非零净角动量，Walker 击穿发生在临界各向异性梯度处，该梯度显著依赖于第二各向异性和界面 Dzyaloshinkii-Moriya 相互作用，这对于包括材料选择和器件几何设计在内的进一步实验极具价值。更重要的是，本工作揭示了亚铁磁体中一种低功耗的畴壁控制方法，有益于未来的自旋电子学应用。
引用
@article{arxiv.1910.05918,
title = {Ultrafast domain wall motion in ferrimagnets induced by magnetic anisotropy gradient},
author = {W. H. Li and Z. Jin and D. L. Wen and X. M. Zhang and M. H. Qin and J. M. Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.05918},
year = {2020}
}
备注
20 pages, 5 figures