薄膜铁磁体中由障碍物引发的涡旋-反涡旋增殖

薄膜铁磁体中的磁化动力学可使用色散流体力学公式研究。描述磁动力学的方程映射为具有破缺伽利略不变性的可压缩流体，由纵向自旋密度和定义自旋密度波的流体速度磁类比参数化。这些方程的直接后果是确定磁马赫数。微磁模拟揭示了由外加磁场斑或缺陷实现的不透明物体产生非线性结构成核。本工作中，微磁模拟展示了从障碍物成核的涡旋-反涡旋对。它们的相互作用建立有序或不规则涡旋-反涡旋复合体。此外，当磁马赫数超过1（超音速流）时，观察到马赫锥和周期波前，这可由稳态线性化方程的解很好描述。这些结果让人想起玻色-爱因斯坦凝聚体中的理论和实验观测，并进一步支持薄膜铁磁体的磁动力学与可压缩流体之间的类比。使用此方法非线性结构和涡旋-反涡旋复合体的成核使得研究它们相互作用及对自旋密度波稳定性的影响成为可能。