Стабильность и трансформации доменных границ в цилиндрических проводах
https://doi.org/10.17586/2220-8054-2024-15-3-332-339
Аннотация
Предложены алгоритмы построения многомерной энергетической поверхности, поиска путей с минимальным перепадом энергии между локально устойчивыми состояниями и энергий активации переходов между такими состояниями для магнитных проводов и других систем с цилиндрической симметрией. Изучены механизмы зарождения и трансформации доменных границ различного типа в аморфных ферромагнитных нанопроводах с неоднородным распределением анизотропии. Оценена устойчивость структуры доменных стенок по отношению к тепловым флуктуациям и случайным внешним возмущениям.
Ключевые слова
доменная граница,
цилиндрические системы,
аморфные ферромагнитные микропровода,
микромагнетизм,
трансформация доменной границы,
теория переходного состояния
При поддержке: Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 23-72-10028, https://rscf.ru/en/project/23-72-10028/)
Об авторах
К. А. Чичай
http://nanojournal.ifmo.ru
Университет ИТМО
Россия
Университет ИТМО
Россия
Ксения А. Чичай
физический факультет
197101; Санкт-Петербург
И. С. Лобанов
http://nanojournal.ifmo.ru
Университет ИТМО
Россия
Университет ИТМО
Россия
Игорь С. Лобанов
физический факультет
197101; Санкт-Петербург
В. М. Уздин
http://nanojournal.ifmo.ru
Университет ИТМО
Россия
Университет ИТМО
Россия
Валерий М. Уздин
физический факультет
197101; Санкт-Петербург
Список литературы
1. Foerster M., Boulle O., Esefelder S., Mattheis R., Kl¨aui M. Domain Wall Memory Device. In: Xu, Y., Awschalom, D., Nitta, J. (eds) Handbook of Spintronics. Springer, Dordrecht, 2016
2. Parkin S.S.P., Hayashi M. and Thomas L. Magnetic Domain-Wall Racetrack Memory. Science, 2008, 320(5873), P. 190–194.
3. Venkat G., Allwood D.A., Hayward T.J. Magnetic domain walls: types, processes and applications. J. Phys. D: Appl. Phys., 2024, 57, P. 1688.
4. Parkin S., Yang S.H. Memory on the racetrack. Nature nanotechnology, 2015, 10(3), P. 195–198.
5. Blasing R. et al. Magnetic Racetrack Memory: From Physics to the Cusp of Applications Within a Decade. Proc. IEEE 2020, 108, P. 1303–1321.
6. Hertel R. Ultrafast domain wall dynamics in magnetic nanotubes and nanowires. J. Phys.: Condens. Matter, 2016. 28, P. 483002.
7. Yan M., Andreas C., Kakay A., Garcıa-Sanchez F., Hertel R. Fast domain wall dynamics in magnetic nanotubes: Suppression of Walker breakdown and Cherenkov-like spin wave emission. Appl. Phys. Lett., 2011. 99, P. 122505.
8. Corte-Le´on P., Gonzalez-Legarreta L., Zhukova V., Ipatov M., Blanco J.M., Churyukanova M., Taskaev S. and Zhukov A. Controlling the domain wall dynamics in Fe-, Ni- and Co- based magnetic microwires. J. Alloys Compound., 2020. 834, P. 155170.
9. Tejo F., Fernandez-Roldan J.A.F., Guslienko K., Otxoa R.M. and Chubykalo-Fesenko O. Giant supermagnonic Bloch point velocities in cylindrical ferromagnetic nanowires. Nanoscale, 2024, Advance Article
10. Alam J., et.al. Cylindrical micro and nanowires: Fabrication, properties and applications. J. Magn. Magn. Mater., 2020, 513, P. 167074.
11. Yan M. Beating the Walker limit with massless domain walls in cylindrical nanowires. Phys. Rev. Lett., 2010. 104, P. 057201.
12. Zhukova V., Corte-Leon P., Gonz´alez-Legarreta, L., Talaat, A., Blanco, J.M., Ipatov, M., Olivera, J. and Zhukov, A. Review of domain wall dynamics engineering in magnetic microwires. Nanomaterials, 2020. 10(12), P. 2407.
13. Chiriac H., Ovari T., Zhukov A. Magnetoelastic anisotropy of amorphous microwires. J. Magn. Magn. Mater., 2003. 496, P. 254–255.
14. Zhukova V., Blanco J.M., Ipatov M., Zhukov A. Magnetoelastic contribution in domain wall dynamics of amorphous microwires. Physica B, 2012, 407, P. 1450–1454.
15. Chichay K., et. al.Tunable domain wall dynamics in amorphous ferromagnetic microwires. J. Alloys Compound., 2020. 835, P. 154843.
16. Gudoshnikov S.A., Grebenshchikov Yu.B., Ljubimov B.Ya., Palvanov P.S., Usov N.A., Ipatov M., Zhukov A., Gonzalez J. Ground state magnetization distribution and characteristic width of head to head domain wall in Fe-rich amorphous microwire. Phys. Stat. Sol. A, 2009, 206(4), P. 613–617.
17. Chichay K.A., Lobanov I.S. Uzdin V.M. The structure of magnetic domain walls in cylindrical nano- and microwires with in- homogeneous anisotropy. Nanosystems: Phys. Chem. Math., 2023. 15, P. 55–59.
18. Lobanov I.S., Potkina M.N., Uzdin V.M. Stability and Lifetimes of Magnetic States of Nano- and Microstructures (Brief Review). JETP Letters, 2021. 113, 12, P. 801–813.
19. Lobanov I.S., Uzdin V.M. The lifetime of micron scale topological chiral magnetic states with atomic resolution. Comp. Phys. Commun., 2021, 269, P. 108136.
20. Vansteenkiste A., Leliaert J., Dvornik M., Helsen M., Garsia-Sanchez F., B. Van Waeyenberge F. The design and verification of MuMax3. AIP Advances, 2014, 4, P. 107133.
21. Fischbacher T., Franchin M., Bordignon G., and Fangohr H. A Systematic Approach to Multiphysics Extensions of Finite-Element-Based Micromagnetic Simulations: Nmag, IEEE Transactions on Magnetics, 2007, 43(6), P. 2896–2898.
22. Abert C., Exl L., Bruckner F., Drews A., Suess D. magnum. fe: A micromagnetic finite-element simulation code based on FEniCS. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2013, 345, P. 29–35.
23. Chiriac H., Ovari T.A., Pop Gh. Internal stress distribution in glass-covered amorphous magnetic wires. Phys. Rev. B., 1995, 52(14), P. 10104.
Рецензия
Для цитирования:
Чичай К.А., Лобанов И.С., Уздин В.М. Стабильность и трансформации доменных границ в цилиндрических проводах. Наносистемы: физика, химия, математика. 2024;15(3):332-339. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2024-15-3-332-339
For citation:
Chichay K.A., Lobanov I.S., Uzdin V.M. Stability and transformations of domain walls in cylindrical wires. Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. 2024;15(3):332-339. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2024-15-3-332-339
Просмотров:
29
Послать статью по эл. почте 