Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Dynamics and efficiency of magnetic vortex circulation reversal

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216305%3A26620%2F15%3APU114036" target="_blank" >RIV/00216305:26620/15:PU114036 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.91.094415" target="_blank" >http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.91.094415</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.91.094415" target="_blank" >10.1103/PhysRevB.91.094415</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Dynamics and efficiency of magnetic vortex circulation reversal

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Dynamic switching of the vortex circulation in magnetic nanodisks by fast-rising magnetic field pulse requires annihilation of the vortex core at the disk boundary and reforming a new vortex with the opposite sense of circulation. Here we study the influence of pulse parameters on the dynamics and efficiency of the vortex core annihilation in permalloy (Ni80Fe20) nanodisks. We use magnetic transmission soft x-ray microscopy to experimentally determine a pulse rise time-pulse amplitude phase diagram for vortex circulation switching and investigate the time-resolved evolution of magnetization in different regions of the phase diagram. The experimental phase diagram is compared with an analytical model based on Thiele's equation describing high-amplitude vortex core motion in a parabolic potential. We find that the analytical model is in good agreement with experimental data for a wide range of disk geometries. From the analytical model and in accordance with our experimental finding we determine the geometrical condition for dynamic vortex core annihilation and pulse parameters needed for the most efficient and fastest circulation switching. The comparison of our experimental results with micromagnetic simulations shows that the micromagnetic simulations of ideal disks with diameters larger than 250 nm overestimate nonlinearities in susceptibility and eigenfrequency. This overestimation leads to the core polarity switching near the disk boundary, which then in disagreement with experimental findings prevents the core annihilation and circulation switching. We modify the micromagnetic simulations by introducing the boundary region of reduced magnetization to simulate the experimentally determined susceptibility and in these modified micromagnetic simulations we are able to reproduce the experimentally observed dynamic vortex core annihilation and circulation switching.

  • Název v anglickém jazyce

    Dynamics and efficiency of magnetic vortex circulation reversal

  • Popis výsledku anglicky

    Dynamic switching of the vortex circulation in magnetic nanodisks by fast-rising magnetic field pulse requires annihilation of the vortex core at the disk boundary and reforming a new vortex with the opposite sense of circulation. Here we study the influence of pulse parameters on the dynamics and efficiency of the vortex core annihilation in permalloy (Ni80Fe20) nanodisks. We use magnetic transmission soft x-ray microscopy to experimentally determine a pulse rise time-pulse amplitude phase diagram for vortex circulation switching and investigate the time-resolved evolution of magnetization in different regions of the phase diagram. The experimental phase diagram is compared with an analytical model based on Thiele's equation describing high-amplitude vortex core motion in a parabolic potential. We find that the analytical model is in good agreement with experimental data for a wide range of disk geometries. From the analytical model and in accordance with our experimental finding we determine the geometrical condition for dynamic vortex core annihilation and pulse parameters needed for the most efficient and fastest circulation switching. The comparison of our experimental results with micromagnetic simulations shows that the micromagnetic simulations of ideal disks with diameters larger than 250 nm overestimate nonlinearities in susceptibility and eigenfrequency. This overestimation leads to the core polarity switching near the disk boundary, which then in disagreement with experimental findings prevents the core annihilation and circulation switching. We modify the micromagnetic simulations by introducing the boundary region of reduced magnetization to simulate the experimentally determined susceptibility and in these modified micromagnetic simulations we are able to reproduce the experimentally observed dynamic vortex core annihilation and circulation switching.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2015

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    PHYSICAL REVIEW B

  • ISSN

    1098-0121

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    91

  • Číslo periodika v rámci svazku

    9

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    11

  • Strana od-do

    „094415-1“-„094415-11“

  • Kód UT WoS článku

    000351036900006

  • EID výsledku v databázi Scopus