To the question of detecting single domains based on the anomalous Hall effect

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Numerical modeling of the anomalous Hall effect in thin-film structures with strong perpendicular magnetic anisotropy was performed. The dependence of the Hall response on the position of a single domain inside the measuring cell (the Hall cross) was found. Corrections associated with the imperfection of the structure — rounded corners of the cross — were determined. The contribution to the Hall response of the skyrmion caused by the anomalous Hall effect was calculated.

Full Text

Restricted Access

About the authors

M. V. Stepushkin

Fryazino Branch Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronic RAS

Author for correspondence.
Email: cokpoweheu@yandex.ru
Russian Federation, Vvedenskii Square, 1, Fryazino, Moscow oblast, 141190

References

  1. Kimbell G., Kim C., Wu W. et al. // Commun. Mater. 2022. V. 3. Article No.19 https://doi.org/10.1038/s43246-022-00238-2
  2. Sapozhnikov M.V., Gusev N.S., Gusev S.A. et al. // Phys. Rev. B. 2021. V. 103. № 5. Article No. 054429. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.103.054429
  3. Webb B.C., Schultz S. // IEEE Trans.1988. V. Mag-24. № 6. P. 3006. https://doi.org/10.1109/20.92316
  4. Alexandrou M., Nutter P.W., Delalande M. et al. // J. Appl. Phys. 2010. V.108. № 4. Article No. 043920 https://doi.org/10.1063/1.3475485
  5. Lee S.-H., Nam Y,-S., Kim M. et al. // Current Appl. Phys. 2022. V.41. P.178. https://doi.org/10.1016/j.cap.2022.07.005
  6. Ibrahim I.S., Schweigert V.A., Peeters F.M. // Phys. Rev. B 1998. V. 57. № 24. P.15416. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.57.15416
  7. Cornelissens Y.G., Peeters F.M. // J. Appl. Phys. 2002. V. 92. № 4. P.2006. https://doi.org/10.1063/1.1487909
  8. Bending S.J., Oral A. // J. Appl. Phys. 1997. V.81. № 8. P.3721. https://doi.org/10.1063/1.365494
  9. Thiaville A., Belliard L., Majer D.E. et al. // J. Appl. Phys. 1997. V. 82. № 7. P.3182. https://doi.org/10.1063/1.365623
  10. Liu S., Guillou H., Kent A.D. et al. // J. Appl. Phys. 1998. V. 83. № 11. P.6161. https://doi.org/10.1063/1.367485
  11. Guillou H., Kent A.D., Stupian G.W., Leung M.S. // J. Appl. Phys. 2023. V. 93. № 5. P.2746. https://doi.org/10.1063/1.1543651
  12. Wang X.S., Yuan H.Y., Wang X.R. // Commun. Phys. 2018. V.1. Article No. 31. https://doi.org/10.1038/s42005-018-0029-0
  13. Komineas S., Melcher C., Venakides S. // Nonlinearity. 2020. V.33. № 7. P.3395. https://doi.org/10.1088/1361-6544/ab81eb
  14. Wu H., Hu X., Jing K. et al. // Commun. Phys. 2021. V. 4. Article No. 210. https://doi.org/10.1038/s42005-021-00716-y
  15. Büttner F., Lemesh I., Beach G.S.D // Sci. Rep. 2018. V. 8. Article No.4464. 10.1038/s41598-018-22242-8' target='_blank'>https://doi: 10.1038/s41598-018-22242-8
  16. Maccariello D., Legrand W., Reyren N. et al. // Nature Nanotechnol. 2018. V. 13. №3. P.233. https://doi.org/10.1038/s41565-017-0044-4

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Schematic representation of the modelled cross: the current direction is from the left contact to the right contact, voltage is removed from the upper and lower contacts; the remagnetised domain with coordinates (i, j) is indicated by a circle with anomalous Hall conductivity σAH.

Download (55KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Dependence of the Hall response on the location of the point domain (a) and its profile along the middle of the current contacts (b); the edges of the potential contacts are marked with vertical dashed lines; the grid size is 156 × 156 cells, the channel width is 39 cells, the non-magnetic region with a width of three cells is marked with a dashed line. The dimensions are given in relative units normalised by the channel width.

Download (155KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Values of the response function at the centre of the cross for different radii of rounding and width of non-magnetic regions (a) and the dependence of the response at the centre of the cross containing no non-magnetic regions on the radius of corner rounding (b); grid size 260 × 260 cells, channel width 65 cells.

Download (168KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Profiles of the Hall response along the middle of the current contacts for different ratios of the rounding radius to the channel width: 0 (1), 23 (2) and 51% (3).

Download (96KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».