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Antiferromagnetic textures and dynamics on the surface of a heavy metal

机译:重金属表面的反铁磁织构和动力学

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摘要

We investigate the formation and dynamics of spin textures inantiferromagnetic insulators adjacent to a heavy-metal substrate with strongspin-orbit interactions. Exchange coupling to conduction electrons engenders aneffective anisotropy, Dzyaloshinskii-Moriya interactions, and a magnetoelectriceffect for the N\'{e}el order, which can conspire to produce nontrivialantiferromagnetic textures. Current-driven spin transfer enabled by the heavymetal, furthermore, triggers ultrafast (THz) oscillations of the N\'{e}el orderfor dc currents exceeding a critical threshold, opening up the possibility ofTerahertz spin-torque self-oscillators. For a commonly invokedantidamping-torque geometry, however, the instability current scales with theenergy gap of the antiferromagnetic insulator and, therefore, may bechallenging to reach experimentally. We propose an alternative generic geometryfor inducing ultrafast autonomous antiferromagnetic dynamics.
机译:我们研究了具有强自旋轨道相互作用的重金属基底附近的反铁磁绝缘子的自旋织构的形成和动力学。与传导电子的交换耦合会产生有效的各向异性,Dzyaloshinskii-Moriya相互作用以及N'{e} el阶的磁电效应,从而共同产生非平凡的反铁磁织构。此外,由重金属实现的电流驱动的自旋转移会触发Neléelel级的超快(THz)振荡,因为直流电流超过临界阈值,从而打开了太赫兹自旋转矩自激振荡器的可能性。但是,对于通常调用的反阻尼转矩几何形状,不稳定性电流随反铁磁绝缘子的能隙而缩放,因此可能难以达到实验要求。我们提出了一种替代的通用几何形状,用于诱导超快的自主反铁磁动力学。

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