Магнитная динамика магнитных доменных границ
Динамическое магнитное поведение магнитных пленок привлекает повышенное внимание из-за увеличенной скорости введения данных в магнитной памяти на их основе, использования магнитных пленок для высокочастотных индукторов и их применения в качестве микроволновых фильтров. Кроме того, возбуждение и модифицирование спиновых волн приводит к значительному интересу в сфере магнонных кристаллов. В общем случае высокочастотное поведение блоков магнитных пленок определяется магнитными свойствами материала. С другой стороны, вторичные эффекты, такие как структурный рельеф через магнитную анизотропию формы и обменная связь смещения в магнитных мультислоях оказывают значительное влияние на динамическую магнитную функциональность или на распространение спиновых волн в пленках.
Влияние микромагнитных объектов на динамическое магнитное возбуждение в магнитных тонких пленках изучалось с помощью отображения селективным ионным облучением картины периодических доменных границ в структурах Ni81Fe19/IrMn с обменным смещением. При высокой плотности доменных границ было получено увеличение прецессионной частоты. Резонанс состояния доменных границ в нулевом поле, таким образом, зависит от периода полос, демонстрируя явное увеличение с уменьшением интервала между доменными границами.
Структура образца и состояние намагниченности в насыщенном состоянии S (a) и в нулевом магнитном поле, прикладываемом антипараллельно состоянию доменных границ (b). Предполагаемые направления намагниченности и положение границ Нееля изображены схематически.
При резкой аннигиляции магнитных доменных границ в прикладываемом поле смещения наблюдается скачкообразное уменьшение прецессионной частоты. Экспериментальные данные и микромагнитное моделирование доказывают, что характеристическая коллективная динамическая мода для конфигураций доменных границ является следствием сильно связанной наклонной намагниченности. Это доказывается перекрыванием структуры границ Нееля для состояния близкорасположенной антипараллельной однонаправленной анизотропии. Контролируемое введение перекрывающихся микромагнитных объектов высокой плотности представляет собой новый путь для контроля динамических магнитных свойств тонких магнитных пленок.
1. New Journal of Physics 16 (2014) 023010
DOI:10.1088/1367-2630/16/2/023010