Gyrotropic Oscillations of Magnetic Vortices in Two Interacting Ferromagnetic Disks

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

The gyrotropic motion of vortex magnetization distributions in two coupled ferromagnetic disks has been experimentally studied and numerically simulated. The dependence of the resonant frequency of the collective gyrotropic oscillation mode of vortices on the distance between the centers of disks has been studied by magnetic resonance force spectroscopy. The energy of the interaction of magnetic vortices as a function of the distance between disks has been estimated from this dependence using solutions of the Thiele equation.

About the authors

E. V Skorokhodov

Institute for Physics of Microstructures, Russian Academy of Sciences

Email: evgeny@ipmras.ru
603950, Nizhny Novgorod, Russia

D. A Tatarskiy

Institute for Physics of Microstructures, Russian Academy of Sciences; Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod

Email: evgeny@ipmras.ru
603950, Nizhny Novgorod, Russia; 603950, Nizhny Novgorod, Russia

R. V Gorev

Institute for Physics of Microstructures, Russian Academy of Sciences

Email: evgeny@ipmras.ru
603950, Nizhny Novgorod, Russia

V. L Mironov

Institute for Physics of Microstructures, Russian Academy of Sciences

Email: evgeny@ipmras.ru
603950, Nizhny Novgorod, Russia

A. A Fraerman

Institute for Physics of Microstructures, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: evgeny@ipmras.ru
603950, Nizhny Novgorod, Russia

References

  1. S. M. Rezende, C. Chesman, M. A. Lucena, A. Azevedo, F. M. de Aguiar, and S. S. P. Parkin, J. Appl. Phys. 84, 958 (1998).
  2. A. B. Drovosekov, D. I. Kholin, N. M. Kreines, O. V. Zhotikova, and S. O. Demokritov, J. Magn. Magn. Mater. 226, 1779 (2001).
  3. E. S. Demidov, N. S. Gusev, L. I. Budarin, E. A. Karashtin, V. L. Mironov, and A. A. Fraerman, J. Appl. Phys. 120, 173901 (2016).
  4. Z. Zhang, L. Zhou, P. E. Wigen, and K. Ounadjela, Phys. Rev. B 50, 6094(1994).
  5. L. C. Nagamine, J. Geshev, T. Menegotto, A. A. R. Fernandes, A. Biondo, and E. B. Saitovitch, J. Magn. Magn. Mater. 288, 205 (2005).
  6. M. Belmeguenai, T. Martin, G. Woltersdorf, M. Maier, and G. Bayreuther, Phys. Rev. B 76, 104414 (2007).
  7. A. B. Drovosekov, D. I. Kholin, and N. M. Kreines, Low Temp. Phys. 36, 808 (2010).
  8. S. O. Demokritov, E. Tsymbal, P. Grunberg, W. Zinn, and I. K. Schuller, Phys. Rev. B 49, 720 (1994).
  9. A. F. Kravets, A. N. Timoshevskii, B. Z. Yanchitsky, M. A. Bergmann, J. Buhler, S. Andersson, and V. Korenivski, Phys. Rev. B 86, 214413 (2012).
  10. D. Schwenk, F. Fishman, and F. Schwabl, Phys. Rev. B 38, 11618 (1988).
  11. R. Dutra, D. E. Gonzalez-Chavez, T. L. Marcondes, R. L. Sommer, S. O. Parreiras, and M. D. Martins, Phys. Rev. B 99, 014413 (2019).
  12. D. E. Gonzalez-Chavez, R. Dutra, W. O. Rosa, T. L. Marcondes, A. Mello, and R. L. Sommer, Phys. Rev. B 88, 104431 (2013).
  13. F. G. Aliev, A. A. Awad, D. Dieleman, A. Lara, V. Metlushko, and K. Y. Guslienko, Phys. Rev. B 84, 144406 (2011).
  14. R. V. Verba, A. Hierro-Rodriguez, D. Navas, J. Ding, X. M. Liu, A. O. Adeyeye, K. Y. Guslienko, and G. N. Kakazei, Phys. Rev. B 93, 214437 (2016).
  15. J. A. Sidles, Appl. Phys. Lett. 58, 2854 (1991).
  16. O. Klein, G. de Loubens, V. V. Naletov, F. Boust, T. Guillet, H. Hurdequint, A. Leksikov, A. N. Slavin, V. S. Tiberkevich, and N. Vukadinovic, Phys. Rev. B 78, 144410 (2008).
  17. H.-J. Chia, F. Guo, L. M. Belova, and D. McMichael, Phys. Rev. B 86, 184406 (2012).
  18. F. Guo, L. M. Belova, and D. McMichael, Phys. Rev. Lett. 110, 017601 (2013).
  19. D.Rugar, O. Zuger, S. Hoen, C. S. Yannoni, H. M. Vieth, and R. D. Kendrick, Science 264, 1560 (1994).
  20. B. Pigeau, G. de Loubens, O. Klein, A. Riegler, F. Lochner, G. Schmidt, and L. W. Molenkamp, Nat. Phys. 7, 2631 (2011).
  21. B. Pigeau, G. de Loubens, O. Klein, A. Riegler, F. Lochner, G. Schmidt, L. W. Molenkamp, V. S. Tiberkevich and A. N. Slavin, Appl. Phys. Lett. 96, 132506 (2010).
  22. N. A. Usov and S. E. Peschany, Phys. Met. Metall. 12, 13 (1994).
  23. K. Y. Guslienko, V. Novosad, Y. Otani, H. Shima, and K. Fukamichi, Phys. Rev. B 65, 024414 (2001).
  24. K. L. Metlov and K. Y. Guslienko, J. Magn. Magn. Mater. 242, 1015 (2002).
  25. R. Lehndor, D. E. Beurgler, S. Gliga, R. Hertel, P. Gru¨nberg, C. M. Schneider, and Z. Celinski, Phys. Rev. B 80, 054412 (2009).
  26. V. S. Pribiag, I. N. Krivorotov, G. D. Fuchs, P. M. Braganca, O. Ozatay, J. C. Sankey, D. C. Ralph, and R. A. Buhrman, Nat. Phys. 3, 498 (2007).
  27. Q. Mistral, M. van Kampen, G. Hrkac, J.-V. Kim, T. Devolder, P. Crozat, C. Chappert, L. Lagae, and T. Schre, Phys. Rev. Lett. 100, 257201 (2008).
  28. A. Dussaux, B. Georges, J. Grollier, V. Cros, A. V. Khvalkovskiy, A. Fukushima, M. Konoto, H. Kubota, K. Yakushiji, S. Yuasa, K. A. Zvezdin, K. Ando, and A. Fert, Nat.Commun. 1, 8 (2010).
  29. S. Petit-Watelot, J.-V. Kim, A.Ruotolo, R. M. Otxoa, K. Bouzehouane, J. Grollier, A. Vansteenkiste, B. van de Wiele, V. Cros, and T. Devolder, Nat. Phys. 8, 682 (2012).
  30. A. Slavin and V. Tiberkevich, IEEE Trans. on Magnetics 45, 1875 (2009).
  31. Z. Li, Y. C. Li, and S. Zhang, Phys. Rev. B 4, 054417 (2006).
  32. M. R. Pufall, W. H. Rippard, S. E.Russek, S. Kaka, and J. A. Katine, Phys. Rev. Lett. 97, 087206 (2006).
  33. A. N. Slavin and V. S. Tiberkevich, Phys. Rev. B 74, 104401 (2006).
  34. D. V. Berkov and N. L. Gorn, Phys. Rev. B 76, 144414 (2007).
  35. В. Л. Миронов, Основы сканирующей зондовой микроскопии, Техносфера, М. (2004).
  36. T. Shinjo, T. Okuno, R. Hassdorf, K. Shigeto, and T. Duo, Science 289, 930 (2000).
  37. Е. В. Скороходов, М. В. Сапожников, А. Н. Резник, В. В. Поляков, В. А. Быков, А. П. Володин, В. Л. Миронов, Приборы и техника эксперимента 5, 140 (2018).
  38. A. Vansteenkiste, J. Leliaert, M. Dvornik, M. Helsen, F. Garcia-Sanchez, and B. van Waeyenberge, AIP Adv. 4, 107133 (2014).
  39. D. A. Tatarskiy, V. L. Mironov, E. V. Skorokhodov, and A. A. Fraerman, J. Magn. Magn. Mat. 522, 169152 (2022).
  40. A. A. Thiele, J. Appl. Phys. 45, 377 (1974).
  41. K. Yu. Guslienko, K. S. Buchanan, S. D. Bader, and V. Novosad, Appl. Phys. Lett. 86, 223112 (2005).
  42. K. A. Звездин, Е. Г. Екомасов, Физика металлов и металловедение 123(3), 219 (2022).
  43. V. L. Mironov, D. A. Tatarskiy, A. D. E mov, and A. A. Fraerman, IEEE Trans. Magn. 57, 4300906 (2021).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Российская академия наук

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».