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Magnetic vortex core reversal by excitation with short bursts of an alternating field

机译：通过在交变磁场的短脉冲中激发而使磁涡旋磁芯反转

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摘要

The vortex state, characterized by a curling magnetization, is one of the equilibrium configurations of soft magnetic materials(1-4) and occurs in thin ferromagnetic square and disk-shaped elements of micrometre size and below. The interplay between the magneto-static and the exchange energy favours an in-plane, closed flux domain structure. This curling magnetization turns out of the plane at the centre of the vortex structure, in an area with a radius of about 10 nanometres-the vortex core(5-7). The vortex state has a specific excitation mode: the in-plane gyration of the vortex structure about its equilibrium position(8-10). The sense of gyration is determined by the vortex core polarization(11). Here we report on the controlled manipulation of the vortex core polarization by excitation with small bursts of an alternating magnetic field. The vortex motion was imaged by time-resolved scanning transmission X-ray microscopy(12). We demonstrate that the sense of gyration of the vortex structure can be reversed by applying short bursts of the sinusoidal excitation field with amplitude of about 1.5 mT. This reversal unambiguously indicates a switching of the out-of-plane core polarization. The observed switching mechanism, which can be understood in the framework of micromagnetic theory, gives insights into basic magnetization dynamics and their possible application in data storage.
机译：以卷曲磁化为特征的涡旋状态是软磁性材料（1-4）的平衡构型之一，发生在微米级及以下的薄铁磁正方形和盘状元素中。静磁和交换能量之间的相互作用有利于面内闭合磁通域结构。该卷曲磁化在涡旋核心（5-7）的半径约为10纳米的区域内从涡旋结构中心的平面转出。涡旋状态具有特定的激发模式：涡旋结构绕其平衡位置的平面内旋转（8-10）。旋转的感觉由涡旋芯的极化决定（11）。在这里，我们报告了通过交变磁场的小脉冲激发来控制涡旋核极化的操作。旋涡运动通过时间分辨扫描透射X射线显微镜（12）成像。我们证明，通过应用振幅约为1.5 mT的正弦激励场的短脉冲，可以逆转涡旋结构的旋转感。该反转明确地表示面外纤芯极化的切换。可以在微磁理论的框架中理解的观察到的开关机制，可以洞悉基本的磁化动力学及其在数据存储中的可能应用。

著录项

  • 来源
    《Nature》 |2006年第7118期|p. 461-464|共4页
  • 作者

    Van Waeyenberge B; Puzic A; Stoll H; Chou KW; Tyliszczak T; Hertel R; Fahnle M; Bruckl H; Rott K; Reiss G;

  • 作者单位

    Max Planck Inst Met Res, D-70569 Stuttgart, Germany;

    Univ Ghent, Dept Subatom & Radiat Phys, B-9000 Ghent, Belgium;

    Univ Calif Berkeley, Lawrence Berkeley Lab, Adv Light Source, Berkeley, CA 94720 USA;

    KFA Julich GmbH, Forschungszentrum, Inst Festkorperforsch Elektron Eigenschaften IFF9, D-52425 Julich, Germany;

    Univ Bielefeld, Fak Phys, D-33615 Bielefeld, Germany;

    Univ Regensburg, Inst Expt & Angew Phys, D-93040 Regensburg, Germany;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);美国《化学文摘》(CA);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类 自然科学总论;
  • 关键词

    DYNAMICS; MOTION; PERMALLOY; DOTS;

    机译：动态;运动;永久性;点;

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