Управление хиральностью магнитных вихрей в системе ферромагнитный диск–нанопроволока

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Приведены результаты экспериментальных исследований и микромагнитного моделирования магнитных состояний в одномерном массиве, представляющем собой две цепочки ферромагнитных дисков, сопряженных с ферромагнитной нанопроволокой. Цепочки дисков располагались по разные стороны от нанопроволоки. Методом лоренцевой просвечивающей электронной микроскопии исследованы in situ зависимости хиральности магнитных вихрей в дисках от направления магнитного поля, приложенного в плоскости образца вдоль различных направлений. Показано, что при намагничивании образца вдоль нанопроволоки в цепочках дисков, расположенных по разные стороны от нее, реализуются вихревые состояния с противоположной хиральностью. В самой нанопроволоке на границе с дисками формируется антивихрь, так как локальное направление намагниченности в проволоке и в диске антиколлинеарны. При намагничивании перпендикулярно нанопроволоке во всех дисках реализуются состояния с одинаковой хиральностью. В этом случае между дисками в нанопроволоке формируется две взаимно перпендикулярные доменные стенки, а вихрь в диске смещается к одному из краёв вдоль нанопроволоки. Такие массивы с управляемым состоянием хиральности вихрей могут найти применение для создания сфазированных массивов вихревых спин-трансферных наноосцилляторов.

Об авторах

Д. А. Татарский

Институт физики микроструктур РАН; Нижегородский государственный университет имени Н.И. Лобачевского

Автор, ответственный за переписку.
Email: tatarsky@ipmras.ru
Россия, Нижний Новгород; Нижний Новгород

Е. В. Скороходов

Институт физики микроструктур РАН

Email: tatarsky@ipmras.ru
Россия, Нижний Новгород

О. Л. Ермолаева

Институт физики микроструктур РАН

Email: tatarsky@ipmras.ru
Россия, Нижний Новгород

В. Л. Миронов

Институт физики микроструктур РАН

Email: tatarsky@ipmras.ru
Россия, Нижний Новгород

А. А. Фраерман

Институт физики микроструктур РАН

Email: tatarsky@ipmras.ru
Россия, Нижний Новгород

Список литературы

  1. Usov N.A., Peschany S.E. // J. Magn. Magn. Mater. 1994. V. 12. P. 13. https://www.doi.org/10.1016/0304-8853(93)90428-5
  2. Guslienko K.Y., Novosad V., Otani Y., Shima H., Fukamichi K. // Phys. Rev. B. 2001. V. 65. P. 024414. https://www.doi.org/10.1103/PhysRevB.65.024414
  3. Metlov K.L., Guslienko K.Y. // J. Magn. Magn. Mater. 2002. V. 242–245. P. 1015. https://www.doi.org/10.1016/S0304-8853(01)01360-9
  4. Cowburn R.P., Koltsov D.K., Adeyeye A.O., Welland M.E., Tricker D.M. // Phys. Rev. Lett. 1999. V. 83. P. 1042. https://www.doi.org/10.1103/PhysRevLett.83.1042
  5. Pribiag V., Krivorotov I., Fuchs, G. Braganca P., Oza-tay P., Sankey J., Ralph D., Buhrman R. // Nat. Phys. 2007. V. 3. P. 498. https://www.doi.org/10.1038/nphys619
  6. Skirdkov P., Belanovsky A., Zvezdin K.A., Zvezdin A.K., Locatelli N., Grollier J., Cros V. // SPIN. 2012. V. 2. P. 1250005. https://www.doi.org/10.1142/S2010324712500051
  7. Dussaux A., Georges B., Grollier J., Cros V., Khvalkov-skiy A.V., Fukushima A., Konoto M., Kubota H., Yakushiji K., Yuasa S., Zvezdin K.A., Ando K., Fert A. // Nat. Comms. 2010. V. 1. P. 8. https://www.doi.org/10.1038/nphys619
  8. Ruotolo A., Cros V., Georges B., Dussaux A., Grollier J., Deranlot C., Guillemet R., Bouzehouane K., Fusil S., Fert A. // Nat. Nanotech. 2009. V. 4. P. 528. https://www.doi.org/10.1038/nnano.2009.143
  9. Schneider M., Hoffmann H., Zweck J. // Appl. Phys. Lett. 2001. V. 79. P. 3113. https://www.doi.org/10.1063/1.1410873
  10. Kimura T., Otani Y., Masaki H., Ishida T., Antos R., Shibata J. // Appl. Phys. Lett. 2007. V. 90. P. 132501. https://www.doi.org/10.1063/1.2716861
  11. Dumas R.K., Gredig T., Li C.-P., Schuller I.K., Liu K. // Phys. Rev. B. 2009. V. 80. P. 014416. https://www.doi.org/10.1103/PhysRevB.80.014416
  12. Udalov O., Sapozhnikov M., Karashtin E., Gribkov B., Gusev S., Skorohodov E., Rogov V., Klimov A., Fraer-man A. // Phys. Rev. B. 2012. V. 86. P. 094416. https://www.doi.org/10.1103/PhysRevB.86.094416
  13. Татарский Д.А., Миронов В.Л., Фраерман А.А. // ЖЭТФ. 2023. Т. 163. С. 366. https://www.doi.org/10.31857/S0044451023030082
  14. Rugar D., Mamin H.J., Guethner P., Lambert S.E., Stern J.E., McFadyen I., Yogi T. // J. Appl. Phys. 1990. V. 68. P. 1169. https://www.doi.org/10.1063/1.346713
  15. Thiaville A., Miltat J., Garcia J.M. Magnetic Microsco-py of Nanostructures. Berlin: Springer Verlag, 2005.
  16. Миронов В.Л. Основы сканирующей зондовой микроскопии. М.: Техносфера, 2004.
  17. Schneider M., Hoffmann H., Zweck J. // Appl. Phys. Lett. 2000. V. 77. P. 2909. https://www.doi.org/10.1063/1.1320465
  18. McVitie S., Cushley M. // Ultramicroscopy. 2006. V. 106. P. 423. https://www.doi.org/10.1016/j.ultramic.2005.12.001
  19. Tatarskiy D.A., Gusev N.S., Gusev S.A. // Ultramic-roscopy. 2023. V. 253. P. 113822. https://www.doi.org/10.1016/j.ultramic.2023.113822.
  20. Vansteenkiste A., Leliaert J., Dvornik M., Helsen M., Garcia-Sanchez F., van Waeyenberg B. // AIP Adv. 2014. V. 4. P. 107133. https://www.doi.org/10.1016/j.ultramic.2023.113822

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024