关键词：磁化翻转，磁性动力学，相同步，自组织，斑图形成，混沌


论文题目：Dynamic self-organisation and pattern formation by magnon-polarons
论文来源：Nature Communications
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-37919-6

磁性材料因为其迅速转换和长期储存的能力，在高能效数据存储技术中无可或缺。然而，有研究发现，在非常短的时间内，由于内在的不稳定性，磁性动力学（magnetisation dynamics）会变混沌，激发非相干的自旋波（incoherent spin-wave ），破坏磁有序。最近发表于 Nature Communications 的这篇文章却得到了相反的结论，他们表明这种混沌产生了翻转磁畴的周期斑图，其特征尺寸远小于激发的空间态。

他们将这种斑图解释为磁性和弹性模态强耦合导致的磁极化子准粒子的相同步（phase-synchronisation）。他们揭示了短时间尺度下磁极化子（magnon-polarons，是磁性半导体中的载流子自旋及由其感生的周围磁化强度云所组合成的系统，可看作是一类准复合粒子）的特殊形成和演化，而且提出了由短波磁弹性波相干包驱动磁化翻转（magnetisation reversal，不外加磁场注入自旋极化电流，使铁磁层的磁化方向改变，甚至发生翻转，从而改变铁磁层的磁阻）的另一种机制。

图1. 磁化分布图象

图2. 斑图形成的时间分辨成像

图3. 自积累过程示意图。


编译｜朱欣怡


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