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带有扭转的沃克崩溃:自旋轨道矩驱动的多层畴壁与斯格明子动力学

材料科学 2019-10-17 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

通过三维微磁学模拟和解析建模,研究了铁磁垂直磁化多层膜中扭转畴壁和斯格明子的电流驱动动力学。研究表明,在存在电流驱动类阻尼自旋轨道矩的情况下,此类系统普遍表现出类似沃克崩溃的现象。当电流超过临界阈值(对应数十米/秒量级的典型速度)时,某些层中的畴壁开始以吉赫兹频率进动,导致振荡运动和迁移率的显著下降。这一现象源于复杂的杂散场相互作用,并广泛存在于包含至少三个铁磁层和有限 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用的多层材料与结构中。我们建立了一个解析模型来描述具有表面-体积杂散场相互作用的多层膜中的进动动力学,其结果与微磁学模拟定性一致。

关键词

引用

@article{arxiv.1910.07168,
  title  = {Walker breakdown with a twist: Dynamics of multilayer domain walls and skyrmions driven by spin-orbit torque},
  author = {Ivan Lemesh and Geoffrey S. D. Beach},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1910.07168},
  year   = {2019}
}

备注

21 page, 9 figures