Lattice-Compliant Simulations of Anti-Ferromagnetic Textures and their Response to Spin-Orbit Torques - Archive ouverte HAL Access content directly
Journal Articles Physical Review B Year : 2022

Lattice-Compliant Simulations of Anti-Ferromagnetic Textures and their Response to Spin-Orbit Torques

Simulations fidèles au réseau atomique des textures anti-ferromagnétiques et de leur réponse à des couples spin-orbite

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Abstract

Spin textures in perfectly ordered antiferromagnetic ultra-thin films are evaluated on the basis of atomistic simulations and compared to the results of recent extensions of the (l, m) decomposition model. A comparison between similar textures supported by either a bcc or a fcc lattice shows that the sole inclusion of symmetric Heisenberg exchange interactions suffices to provide, when geometry commands, a natural canting between neighboring s ↑ and s ↓ spins within a texture. Moreover, a pure 'at lattice points' dipole model leads to natural symmetries in clear disagreement with expectations from the (l, m) model. Inversely, properties such as wall mobility under spin orbit torques depending mostly on wall geometrical characteristics such as chirality and chirality axis orientation prove, as anticipated, primarily lattice immune.
Nous évaluons les textures de spin dans des films ultra-minces antiferromagnétiques parfaitement ordonnés au moyen de simulations atomistiques, et comparons cela aux résultats issus des extensions récentes du modèle (l,m), lequel considère comme variables la direction de l'aimantation alternée (l) ainsi que l'aimantation résultante (m). Une comparaison des textures similaires sur des réseaux cubique centré et cubique faces centrées montre que les interactions d'échange de type Heisenberg à elles seules créent, lorsque la géométrie le requiert, une désorientation naturelle entre spins (opposés) voisins. De plus, un modèle de calcul du champ dipolaire basé sur des moments parfaitement localisés conduit à des symétries de ce champ qui sont en désaccord clair avec ce qu'on calculerait via le modèle (l,m). En revanche, des propriétés comme la mobilité des parois soumises à des couples de transfert de spin, qui dépendent essentiellement des caractéristiques géométriques de la paroi telles qua sa chiralité ou l'orientation de l'axe de cette dernière sont trouvées, comme attendu, indépendantes du réseau atomique.
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Dates and versions

hal-03870654 , version 1 (24-11-2022)

Identifiers

Cite

Jacques Miltat, André Thiaville. Lattice-Compliant Simulations of Anti-Ferromagnetic Textures and their Response to Spin-Orbit Torques. Physical Review B, 2022, ⟨10.1103/physrevb.105.014401⟩. ⟨hal-03870654⟩
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