王小凡:斯格明子在磁性纳米管上的动力学研究论文

王小凡:斯格明子在磁性纳米管上的动力学研究论文

本文主要研究内容

作者王小凡(2019)在《斯格明子在磁性纳米管上的动力学研究》一文中研究指出:磁性斯格明子是一种受拓扑保护的自旋结构。自第一次在实验上观测到斯格明子以来,斯格明子一直是凝聚态物理学的一个突出话题。由于斯格明子的拓扑稳定性、纳米尺度以及低电流阈值驱动的特点,斯格明子有望成为下一代自旋器件信息载体的候选者。然而,由斯格明子的非平凡拓扑结构造成的斯格明子霍尔效应,会导致斯格明子在器件的边缘堆积甚至是湮灭,这严重地阻碍了斯格明子的实际应用。由于纳米管结构在切向上没有边界,因此,即使存在斯格明子霍尔效应,斯格明子也不会在边界处消失。这激发了我们去研究斯格明子在纳米管上的运动。本论文主要通过微磁模拟,理论分析电流驱动下斯格明子在磁性纳米管上的运动。首先,为了了解磁性斯格明子在纳米管上的形成过程,我们通过调节DM相互作用的系数和纳米管的厚度,得到系统稳态的相图。当DM相互作用很小时,系统的稳态为单畴态。当DM相互作用取适中的值时,系统的稳态为斯格明子态。从纳米管的内表面到外表面,斯格明子的尺寸逐渐增大。同时,从模拟的结果我们看到形成的斯格明子是向右倾斜的,这是因为管状结构的曲面效应而导致的额外有效DM相互作用造成的结果。当DM相互作用很大时,系统的稳态为被拉伸的斯格明子态,斯格明子像螺旋一样被拉长到纳米管的两端。DM相互作用的系数为正时形成的是具有右手手性的螺旋,当DM相互作用的系数为负时形成的是具有左手手性的螺旋。然后,我们在无限长的纳米管上研究电流驱动下斯格明子的动力学。通过微磁模拟,我们发现斯格明子在纳米管上沿着螺旋的轨迹运动,它的速度正比于所施加电流密度的大小,在很大电流的时候也保持稳定,结构不会被破坏。作为比较,在平面结构上,由于斯格明子霍尔效应,斯格明子会偏移电流驱动的方向,最终在边界处湮灭。最后,我们研究了在纳米管上斯格明子速度的厚度依赖关系。我们发现,斯格明子的轴向速度不随厚度改变,和在平面结构中的结果一致。然而,在纳米管上,斯格明子的角速度会随着纳米管厚度的增加而增加,不同于平面的结构。在平面结构上,斯格明子的速度不随厚度变化。

Abstract

ci xing si ge ming zi shi yi chong shou ta pu bao hu de zi xuan jie gou 。zi di yi ci zai shi yan shang guan ce dao si ge ming zi yi lai ,si ge ming zi yi zhi shi ning ju tai wu li xue de yi ge tu chu hua ti 。you yu si ge ming zi de ta pu wen ding xing 、na mi che du yi ji di dian liu yu zhi qu dong de te dian ,si ge ming zi you wang cheng wei xia yi dai zi xuan qi jian xin xi zai ti de hou shua zhe 。ran er ,you si ge ming zi de fei ping fan ta pu jie gou zao cheng de si ge ming zi huo er xiao ying ,hui dao zhi si ge ming zi zai qi jian de bian yuan dui ji shen zhi shi yan mie ,zhe yan chong de zu ai le si ge ming zi de shi ji ying yong 。you yu na mi guan jie gou zai qie xiang shang mei you bian jie ,yin ci ,ji shi cun zai si ge ming zi huo er xiao ying ,si ge ming zi ye bu hui zai bian jie chu xiao shi 。zhe ji fa le wo men qu yan jiu si ge ming zi zai na mi guan shang de yun dong 。ben lun wen zhu yao tong guo wei ci mo ni ,li lun fen xi dian liu qu dong xia si ge ming zi zai ci xing na mi guan shang de yun dong 。shou xian ,wei le le jie ci xing si ge ming zi zai na mi guan shang de xing cheng guo cheng ,wo men tong guo diao jie DMxiang hu zuo yong de ji shu he na mi guan de hou du ,de dao ji tong wen tai de xiang tu 。dang DMxiang hu zuo yong hen xiao shi ,ji tong de wen tai wei chan chou tai 。dang DMxiang hu zuo yong qu kuo zhong de zhi shi ,ji tong de wen tai wei si ge ming zi tai 。cong na mi guan de nei biao mian dao wai biao mian ,si ge ming zi de che cun zhu jian zeng da 。tong shi ,cong mo ni de jie guo wo men kan dao xing cheng de si ge ming zi shi xiang you qing xie de ,zhe shi yin wei guan zhuang jie gou de qu mian xiao ying er dao zhi de e wai you xiao DMxiang hu zuo yong zao cheng de jie guo 。dang DMxiang hu zuo yong hen da shi ,ji tong de wen tai wei bei la shen de si ge ming zi tai ,si ge ming zi xiang luo xuan yi yang bei la chang dao na mi guan de liang duan 。DMxiang hu zuo yong de ji shu wei zheng shi xing cheng de shi ju you you shou shou xing de luo xuan ,dang DMxiang hu zuo yong de ji shu wei fu shi xing cheng de shi ju you zuo shou shou xing de luo xuan 。ran hou ,wo men zai mo xian chang de na mi guan shang yan jiu dian liu qu dong xia si ge ming zi de dong li xue 。tong guo wei ci mo ni ,wo men fa xian si ge ming zi zai na mi guan shang yan zhao luo xuan de gui ji yun dong ,ta de su du zheng bi yu suo shi jia dian liu mi du de da xiao ,zai hen da dian liu de shi hou ye bao chi wen ding ,jie gou bu hui bei po huai 。zuo wei bi jiao ,zai ping mian jie gou shang ,you yu si ge ming zi huo er xiao ying ,si ge ming zi hui pian yi dian liu qu dong de fang xiang ,zui zhong zai bian jie chu yan mie 。zui hou ,wo men yan jiu le zai na mi guan shang si ge ming zi su du de hou du yi lai guan ji 。wo men fa xian ,si ge ming zi de zhou xiang su du bu sui hou du gai bian ,he zai ping mian jie gou zhong de jie guo yi zhi 。ran er ,zai na mi guan shang ,si ge ming zi de jiao su du hui sui zhao na mi guan hou du de zeng jia er zeng jia ,bu tong yu ping mian de jie gou 。zai ping mian jie gou shang ,si ge ming zi de su du bu sui hou du bian hua 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自电子科技大学的王小凡,发表于刊物电子科技大学2019-07-17论文,是一篇关于磁性斯格明子论文,纳米管论文,微磁模拟论文,电子科技大学2019-07-17论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自电子科技大学2019-07-17论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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