在本项目支持下,我们研究了光格子中冷原子的自旋磁性和磁性多层膜中自旋矩驱动的磁动力学。光格子冷原子系统干净、易调节,是研究自旋模型的理想载体。光格子微阱中的冷原子在铁磁交换作用下如同小磁体,通过偶极相互作用可形成自旋格子。利用有效Landau-Lifshitz方程,我们得到了此系统的单畴壁和双畴壁解,分析表明偶极相互作用在畴壁形成中起关键作用。还可以用光场和磁场诱导的偶极相互作用驱动畴壁运动,这点和铁磁体中磁场或自旋流驱动畴壁类似,对光格子中冷原子的畴壁研究有借鉴意义。自旋转移效应是自旋电子学的重要内容。我们研究了倾斜各向异性磁性多层膜中自旋矩驱动的铁磁共振。和磁场不同,通过自旋矩激发调节铁磁共振,易调控,更精确。不考虑磁场,我们发现进动频率、磁矩的平衡位置、共振线宽和位置以及能量的泵浦和耗散均可通过改变电流密度和磁各向异性来调节。考虑不同倾斜各向异性和双定扎层,我们利用稳定性分析,建立了由自旋矩的大小和方向控制的相图,发现在不同参数区域,存在不同取向的稳态和进动态。通过调节电流和磁各向异性,可实现不同状态的转换。倾斜磁各向异性为改进电流驱动微波发射和磁矩翻转提供了新的选择。
英文主题词Optical lattices; Spin models; Spin-transfer effects; Ferromagnetic resonance; Magnetic domain wall