界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用下辐射状磁涡旋形成机制 |
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作者姓名: | 董丹娜 蔡理 李成 刘保军 李闯 刘嘉豪 |
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作者单位: | 1. 空军工程大学基础部, 西安 710051;2. 空军工程大学航空机务士官学校, 信阳 464000 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(批准号:11405270)和陕西省自然科学基础研究计划(批准号:2017JM6072)资助的课题. |
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摘 要: | 辐射状磁涡旋结构是一种稳定的拓扑磁结构,因其具有热稳定性高、驱动电流小等特点,成为当前继斯格明子之后又一新兴的研究热点.本文利用微磁学模拟方法研究了在界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用(IDMI)下辐射状磁涡旋形成机制.结果表明:纳米盘直径越小,能稳定形成辐射状磁涡旋的IDMI强度范围就越大,当圆盘厚度增加一个数量级时,虽然可以稳定形成辐射状磁涡旋,但IDMI强度取值范围会随之变小.通过对不同磁矩初始态下辐射状磁涡旋的形成过程中磁矩、斯格明子数及各项能量变化的研究发现,环形涡旋和单畴均可作为辐射状磁涡旋形成的初始状态,但单畴初始态的形成时间比环形涡旋初始态的形成时间更长,其能量衰减时间比以环形涡旋为初始态的衰减时间更短.这表明形成辐射状磁涡旋极性比形成辐射旋性需要更长时间,且能量变化主要与涡旋核的生成及面内辐射状磁矩有关,而与涡旋核在盘中的位置无关.研究结果揭示了辐射状磁涡旋的形成机制,为基于辐射状磁涡旋的具体应用提供了理论依据.
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关 键 词: | 辐射状磁涡旋 拓扑磁结构 微磁学模拟 界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用 |
收稿时间: | 2018-07-20 |
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