Brownian motion of magnetic domain walls and skyrmions, and their diffusion constants - CNRS - Centre national de la recherche scientifique Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Physical Review B Année : 2018

Brownian motion of magnetic domain walls and skyrmions, and their diffusion constants

Sur le mouvement brownien des parois et skyrmions magnétiques, et leurs constantes de diffusion

Résumé

Extended numerical simulations enable us to ascertain the diffusive behavior at finite temperatures of chiral walls and skyrmions in ultrathin model Co layers exhibiting symmetric-Heisenberg-as well as antisymmetric-Dzyaloshinskii-Moriya-exchange interactions. The Brownian motion of walls and skyrmions is shown to obey markedly different diffusion laws as a function of the damping parameter. Topology related skyrmion diffusion suppression with vanishing damping parameter, albeit already documented, is shown to be restricted to ultrasmall skyrmion sizes or, equivalently, to ultralow damping coefficients, possibly hampering observation.
Au moyen de simulations numériques, nous étudions le mouvement de diffusion à températures finies de parois magnétiques chirales et de skyrmions dans des couches ultrafines modèles de cobalt, qui présentent de l'échange de type Heisenberg et de type Dzyaloshinskii-Moriya. Nous montrons que ce mouvement brownien obéit à des lois de variation en fonction du paramètre d'amortissement qui sont très différentes. Nous expliquons que la suppression du coefficient de diffusion des skyrmions lorsque l'amortissement tend vers zéro, déjà rapportée dans la littérature, est limitée à des très petits skyrmions ou encore à des très petits coefficients d'amortissement, ce qui affecte l'observabilité de ce phénomène.
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Dates et versions

hal-03782704 , version 1 (21-09-2022)

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Citer

Jacques Miltat, Stanislas Rohart, André Thiaville. Brownian motion of magnetic domain walls and skyrmions, and their diffusion constants. Physical Review B, 2018, 97, ⟨10.1103/physrevb.97.214426⟩. ⟨hal-03782704⟩
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