Impact of curvature-induced Dzyaloshinskii–Moriya interaction on magnetic vortex texture in spherical caps

Анотація

Геометрична кривина нанорозмірних магнітних оболонок спричиняє анізотропію та взаємодію Дзялошинського–Морія (ВДМ). Представлено рівняння для опису профілю стану магнітного вихору у сферичній шапці. Продемонстровано, що азимутальна складова намагніченості набуває кінцевого нахилу на краю шапки, що призводить до збільшення магнітної поверхневої енергії, на відміну від випадку замкненої сферичної оболонки, де симетрія текстури не уможливлює будьякого нахилу намагніченості на екваторі сфери. Проаналізовано розмір ядра вихору у сферичній шапці та показано, що наявність ВДМ, яка індукована кривиною, призводить до збільшення розміру ядра незалежно від добутку циркуляції та полярності вихору. Це відрізняється від випадку плоских дисків із власною ВДМ, де переважний напрямок циркуляції, а також зменшення або збільшення розміру вихрового ядра визначається знаком добутку циркуляції та полярністю по відношенню до знаку константи власної ВДМ.