Магнитостатический механизм нарушения киральной симметрии в многослойных магнитных структурах

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Показано, что в энергии ферромагнитной пленки, расположенной на парамагнитной или сверхпроводящей подложке, появляется вклад, имеющий вид взаимодействия Дзялошинского - Мория. Этот вклад возникает в результате магнитостатического взаимодействия намагниченности ферромагнитной пленки с индуцируемыми ею намагниченностью в парамагнетике или сверхтоком в сверхпроводнике и приводит к снятию кирального вырождения, невзаимности спиновых волн и формированию киральных состояний, таких как магнитные скирмионы. Сделанные оценки указывают на возможность экспериментального наблюдения предсказанных эффектов. Статья для специального выпуска ЖЭТФ, посвященного 95-летию Л. А. Прозоровой

Об авторах

М. А Кузнецов

Институт физики микроструктур Российской академии наук

Email: kuznetsovm@ipmras.ru
603950, Nizhny Novgorod, Russia

А. А Фраерман

Институт физики микроструктур Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: andr@ipmras.ru
603950, Nizhny Novgorod, Russia

Список литературы

  1. I. E. Dzialoshinskii, Sov. Phys. JETP 5, 1259 (1957).
  2. T. Moriya, Phys. Rev. 120, 91 (1960).
  3. S. Mu¨hlbauer, B. Binz, F. Jonietz et al., Science 323, 915 (2009).
  4. N. Romming, C. Hanneken, M. Menzel et al., Science 341, 636 (2013).
  5. J.-H. Moon, S.-M. Seo, K.-J. Lee et al., Phys. Rev. B 88, 184404 (2013).
  6. K. Di, V. L. Zhang, H. S. Lim et al., Appl. Phys. Lett. 106, 052403 (2015).
  7. Y. Ishikawa, K. Tajima, D. Bloch et al., Sol. St.Commun. 19, 525 (1976).
  8. A. Cr'epieux and C. Lacroix, J. Magn. Magn. Mater. 182, 341 (1998).
  9. H. Yang, A. Thiaville, S. Rohart et al., Phys. Rev. Lett. 115, 267210 (2015).
  10. H. Imamura, P. Bruno, and Y. Utsumi, Phys. Rev. B 69, 121303 (2004).
  11. S.-X. Wang, H.-R. Chang, and J. Zhou, Phys. Rev. B 96, 115204 (2017).
  12. N. Mikuszeit, S. Meckler, R. Wiesendanger et al., Phys. Rev. B 84, 054404 (2011).
  13. K. Р. Мухаматчин, А. А. Фраерман, Письма в ЖЭТФ 93, 797 (2011).
  14. И. М. Нефедов, А. А. Фраерман, И. А. Шерешевский, ФТТ 58, 490 (2016).
  15. K. Р. Мухаматчин, А. А. Фраерман, ЖЭТФ 158, 1109 (2020).
  16. M. A. Kuznetsov and A. A. Fraerman, Phys. Rev. B 105, 214401 (2022).
  17. M. A. Kuznetsov, K. R. Mukhamatchin, and A. A. Fraerman, Phys. Rev. B 107, 184428 (2023).
  18. R. E. Camley, Surf. Sci. Rep. 7, 103 (1987).
  19. A. G. Gurevich and G. A. Melkov, Magnetization Oscillations and Waves, CRC, New York (1996).
  20. M. Jamali, J. H. Kwon, S.-M. Seo et al., Sci. Rep. 3, 3160 (2013).
  21. N. Sato, K. Sekiguchi, and Y. Nozaki, Appl. Phys. Express 6, 063001 (2013).
  22. Y. Li, W. Zhang, V. Tyberkevych et al., J. Appl. Phys. 128, 130902 (2020).
  23. A. Barman, G. Gubbiotti, S. Ladak et al., J. Phys.: Condens. Matter 33, 413001 (2021).
  24. H. Yu, J. Xiao, and H. Schultheiss, Phys. Rep. 905, 1 (2021).
  25. R. W. Damon and J. R. Eshbach, J. Phys. Chem. Sol. 19, 308 (1961).
  26. S. R. Seshadri, Proc. IEEE 58, 506 (1970).
  27. R. E. De Wames and T. Wolfram, J. Appl. Phys. 41, 5243 (1970).
  28. M. Mruczkiewicz and M. Krawczyk, J. Appl. Phys. 115, 113909 (2014).
  29. R. L. Melcher, Phys. Rev. Lett. 30, 125 (1973).
  30. L. Udvardi and L. Szunyogh, Phys. Rev. Lett. 102, 207204 (2009).
  31. K. Zakeri, Y. Zhang, J. Prokop et al., Phys. Rev. Lett. 104, 137203 (2010).
  32. J.-H. Moon, S.-M. Seo, K.-J. Lee et al., Phys. Rev. B 88, 184404 (2013).
  33. F. Garcia-Sanchez, P. Borys, J.-V. Kim et al., Phys. Rev. B 89, 224408 (2014).
  34. A. A. Stashkevich, M. Belmeguenai, Y. Roussign'e et al., Phys. Rev. B 91, 214409 (2015).
  35. M. Belmeguenai, J.-P. Adam, Y. Roussign'e et al., Phys. Rev. B 91, 180405(R) (2015).
  36. V. L. Zhang, K. Di, H. S. Lim et al., Appl. Phys. Lett. 107, 022402 (2015).
  37. J. M. Lee, C. Jang, B.-C. Min et al., Nano Lett. 16, 62 (2016).
  38. T. Br¨acher, O. Boulle, and G. Gaudin, Phys. Rev. B 95, 064429 (2017).
  39. K. Szulc, P. Graczyk, M. Mruczkiewicz et al., Phys. Rev. Appl. 14, 034063 (2020).
  40. F. J. dos Santos, M. dos Santos Dias, and S. Lounis, Phys. Rev. B 102, 104401 (2020).
  41. H. Wang, J. Chen, T. Liu et al., Phys. Rev. Lett. 124, 027203 (2020).
  42. A. F. Franco and P. Landeros, Phys. Rev. B 102, 184424 (2020).
  43. I. A. Golovchanskiy, N. N. Abramov, V. S. Stolyarov et al., J. Appl. Phys. 124, 233903 (2018).
  44. I. A. Golovchanskiy, N. N. Abramov, and V. S. Stolyarov, J. Appl. Phys. 127, 093903 (2020).
  45. R. E. Camley and A. A. Maradudin, Sol. St.Commun. 41, 585 (1982).
  46. P. X. Zhang and W. Zinn, Phys. Rev. B 35, 5219 (1987).
  47. J. Barna's and P. Gru¨nberg, J. Magn. Magn. Mater. 82, 186 (1989).
  48. F. C. N¨ortemann, R. L. Stamps, and R. E. Camley, Phys. Rev. B 47, 11910 (1993).
  49. A. V. Vashkovskii and E. G. Lokk, J.Commun. Technol. Electron. 51, 568 (2006).
  50. R. A. Gallardo, T. Schneider, A. K. Chaurasiya et al., Phys. Rev. Appl. 12, 034012 (2019).
  51. M. Ishibashi, Y. Shiota, T. Li et al., Sci. Adv. 6, eaaz6931 (2020).
  52. W. Song, X. Wang, W. Wang et al., Phys. Stat. Sol. RRL 14, 2000118 (2020).
  53. M. Grassi, M. Geilen, D. Louis et al., Phys. Rev. Appl. 14, 024047 (2020).
  54. J. Han, Y. Fan, B. C. McGoldrick et al., Nano Lett. 21, 7037 (2021).
  55. S. Rohart and A. Thiaville, Phys. Rev. B 88, 184422 (2013).
  56. A. N. Bogdanov and D. A. Yablonskii, Sov. Phys. JETP 68, 101 (1989).
  57. A. Bogdanov and A. Hubert, Phys. Stat. Sol. B 186, 527 (1994).
  58. A. Bogdanov and A. Hubert, J. Magn. Magn. Mater. 138, 255 (1994).
  59. S. Y. Dan'kov, A. M. Tishin, V. K. Pecharsky et al., Phys. Rev. B 57, 3478 (1998).
  60. M. Ba'cani, M. A. Marioni, J. Schwenk et al., Sci. Rep. 9, 3114 (2019).
  61. A. Samardak, A. Kolesnikov, and M. Stebliy, Appl. Phys. Lett. 112, 192406 (2018).
  62. A. G. Temiryazev, M. P. Temiryazeva, A. V. Zdoroveyshchev et al., Phys. Sol. St. 60, 2200 (2018).
  63. L.-C. Peng, Y. Zhang, S.-L. Zuo et al., Chin. Phys. B 27, 066802 (2018).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023