Динамическая трансформация доменных стенок в киральных ферримагнетиках

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Теоретически исследована динамика доменных стенок в ферримагнетиках, в которых инвариантность относительно пространственной инверсии нарушена из-за присутствия кирального взаимодействия Дзялошинского - Мория, энергия которого линейна по градиентам спиновой плотности подрешеток. Анализ проведен на основе численного интегрирования уравнений сигма-модели, обобщенной для случая ферримагнетика вблизи точки компенсации спинов подрешеток. Показано, что в киральных ферримагнетиках, в отличие от случаев обычных ферримагнетиков или киральных ферромагнетиков, при увеличении скорости стенки возможны эффекты динамического преобразования структуры доменных стенок с образованием более сложных стенок с немонотонным поведением спиновой плотности в стенке. Эти эффекты возможны в достаточно узкой окрестности точки компенсации, и ширина этой области растет при увеличении константы взаимодействия Дзялошинского - Мория.

Об авторах

Н. Е Кулагин

Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина Российской академии наук; Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»

Автор, ответственный за переписку.
Email: klgn@yandex.ru
119071, Moscow, Russia; 101000, Moscow, Russia

Список литературы

  1. D. Atkinson, D. A. Allwood, G. Xiong et al., Nature Mater. 2, 85 (2003).
  2. A. Yamaguchi, T. Ono, S. Nasu et al., Phys. Rev. Lett. 92, 077205 (2004).
  3. M. Hayashi, L. Thomas, R. Moriya et al., Science, 320, 209 (2008).
  4. A. Ho mann and S. D. Bader, Phys. Rev. Appl. 4, 047001 (2015).
  5. G. Tatara and H. Kohno, Phys. Rev. Lett. 92, 086601 (2004).
  6. A. Thiaville, Y. Nakatani, J. Miltat, and Y. Suzuki, Eur. Phys. Lett. 69, 990 (2005).
  7. O. A. Tretiakov, D. Clarke, G.-W. Chern et al., Phys. Rev. Lett. 100, 127204 (2008).
  8. A. V. Khvalkovskiy, V. Cros, D. Apalkov et al., Phys. Rev. B 87, 020402 (2013).
  9. S. S. P. Parkin and S.-H. Yang, Nature Nanotechnol. 10, 195 (2015).
  10. A. M. Kosevich, B. A. Ivanov, and A. S. Kovalev, Physica D 3, 363 (1981).
  11. A. M. Kosevich, B. A. Ivanov, and A. S. Kovalev, Phys. Rep. 194, 117 (1990).
  12. А. Б. Борисов, В. В. Киселев, Нелинейные волны, солитоны и локализованные структуры в магнетиках, в двух томах, УроРАН, Екатеринбург (2009).
  13. М. В. Четкин, Де Ла Кампа, Письма в ЖЭТФ 27, 168 (1978).
  14. А. Л. Звездин, Письма в ЖЭТФ 29, 605 (1979).
  15. В. Г. Барьяхтар, Б. А. Иванов, А. Л. Сукстанский, ЖЭТФ 75, 2183 (1978).
  16. В. Г. Барьяхтар, Б. А. Иванов, А. Л. Сукстанский, ЖЭТФ 78, 1509 (1980).
  17. В. Г. Барьяхтар, Б. А. Иванов, М. В. Четкин, УФН 146, 417 (1985).
  18. A. P. Malozemo and J. C. Slonczewski, Magnetic Domain Walls in Bubble Materials, Acad. Press, New York (1981).
  19. K.-J. Kim, S. K. Kim, Y. Hirata et al., Nature Mater. 16, 1187 (2017).
  20. M. V. Logunov, S. S. Safonov, A. S. Fedorov et al., Phys. Rev. Appl. 15, 064024 (2021).
  21. L. Caretta, M. Mann, F. Buttner et al., Nature Nanotechnol. 13, 1154 (2018).
  22. Е. Г. Галкина, К. Э. Заспел, Б. А. Иванов и др., Письма в ЖЭТФ 110, 474 (2019)
  23. B. A. Ivanov, E. G. Galkina, V. E. Kireev et al., Low Temp. Phys. 46, 841 (2020).
  24. A. K. Zvezdin, Z. V. Gareeva, K. A. Zvezdin, J. Magn. Magn. Mater. 509, 166876 (2020).
  25. B. A. Ivanov, Low Temp. Phys. 45, 935 (2019).
  26. A. Thiaville, S. Rohart, E. Jue et al., Europhys. Lett. 100, 57002 (2012).
  27. V. V. Slastikov, C. B. Muratov, J. M. Robbins et al., Phys. Rev. B 99, 100403(R) (2019).
  28. V. P. Kravchuk, J. Magn. Magn. Mater. 367, 9 (2014).
  29. E. G. Galkina and B. A. Ivanov, Low Temp. Phys. 44, 618 (2018).
  30. A. B. Borisov, V. V. Kiseliev, and G. G. Talutz, Sol. St.Comm. 44, 411 (1982).
  31. Б. А. Иванов, А. Л. Сукстанский, ЖЭТФ 84, 370 (1983).
  32. Е. Г. Галкина, Б. А. Иванов, Письма в ЖЭТФ 61, 495 (1995).
  33. V. Baltz, A. Manchon, M. Tsoi et al., Rev. Mod. Phys. 90, 015005 (2018).
  34. A. Kirilyuk, A. V. Kimel, and Th. Rasing, Rev. Mod. Phys. 82, 2731 (2010).
  35. B. A. Ivanov, Low Temp. Phys. 40, 91 (2014).
  36. S. Komineas and N. Papanicolaou, SciPost Phys. 8, 086 (2020).
  37. C. E. Zaspel, E. G. Galkina, and B. A. Ivanov, Phys. Rev. Appl. 12, 044019 (2019).
  38. I. Lisenkov, R. Khymyn, J. Akerman et al., Phys. Rev. B 100, 100409(R) (2019).
  39. Е. Г. Галкина, Б. А. Иванов, Н. Е. Кулагин и др., ЖЭТФ 159, 671 (2021).
  40. А. М. Косевич, Б. А. Иванов, А. С. Ковалев, Письма в ЖЭТФ 25, 516 (1977).
  41. L. M. Lerman, Selecta Math. Sov. 12, 333 (1993).
  42. Л. М. Лерман, Письма в ЖЭТФ 51, 336 (1990).
  43. Л. М. Лерман, Я. Л. Уманский, ПММ 47, 395 (1983).
  44. E. Schlomann, Appl. Phys. Lett. 19, 274 (1971).
  45. В. Г. Барьяхтар, Б. А. Иванов, А. Л. Сукстанский, Письма в ЖЭТФ 27, 226 (1978).
  46. В. М. Елеонский, Н. Н. Кирова, Н. Е. Кулагин, ЖЭТФ 75, 2210 (1978).
  47. В. М. Елеонский, Н. Н. Кирова, Н. Е. Кулагин, ЖЭТФ 77, 409 (1979).
  48. Б. А. Иванов, Н. Е. Кулагин, ЖЭТФ 112, 953 (1997).
  49. Н. Е. Кулагин, А. Ф. Попков, Письма в ЖЭТФ 43, 197 (1986).
  50. L. R. Walker, in Magnetism, ed. by G. T. Rado and H. Suhl, Pergamon, New York (1963), Vol. 3, p. 451.
  51. T. F. C. Chan and H. B. Keller, SIAM J. Sci. Stat.Comput. 3, 173 (1982).

© Российская академия наук, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах