Авторезонансное возбуждение динамических магнитных структур переменным спиновым током в наномагнетиках

А.Г. Шагалов1, L. Friedland2

1Институт физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН, г. Екатеринбург
2Racah Institute of Physics, Hebrew University of Jerusalem, Jerusalem, Israel

 

Показано, что авторезонансная генерация солитонообразных магнитных структур воможна из однородного состояния намагниченности если частота переменного спинового тока накачки медленно меняется со временем проходя в некоторый момент через частоту однородного ферромагнитного резонанса системы. Обнаружено, что модуляционная неустойчивость возбужденных состояний играет ключевую роль в возникновении пространственно-неоднородных структур, которые в дальнейшем остаются в фазе с осциллирующей накачкой, если амплитуда осциллирующего спинового тока превышает определенную критическую величину (эффект авторезонанса). В дальнейшем, с уменьшением частоты накачки, амплитуда магнитных солитонов растет вплодь до создания зародышей перемагничивания, которые, при определенных условиях, вызывают перемагничивание всего образца. На рисунке 1 показаны два сценария развития процесса авторезонансного возбуждения.

 

Рис. 1. Сценарии авторезонансного возбуждения: (a) генерация изолированного магнитного солитона, (b) индуцированное перемагничивание сегмента нанопровода длины L = 4.5. На рисунке использованы безразмерные переменные: ξ = x/δ, δ = √A/K, T = (λK/M)t, m = M/M.

 

  1. Transient precessing domain structures in finite-size nanomagnets and inversion of magnetization / L. Friedland, A.G. Shagalov // Phys.Rev.B.—2021.—V.104.—P.054405.

 

1.3.2. Физика конденсированных сред и физическое материаловедение. Работа выполнена в рамках темы государственного задания ИФМ УрО РАН Рег.№АААА-А18-118020190095-4. Шифр «Квант».