Normal modes for the vortex state magnetic dots

Abstract

Submicron permalloy magnetic dots have a vortex ground state, and application of an in-plane magnetic pulse will result in precession of the vortex about the dot axis at a frequency in the sub GHz range. The precession frequency of this mode is calculated using a perturbation technique based on vortex-magnon scattering including the magnetostatic interaction. These calculations show that the frequencies vary between 0.2 and 0.8 GHz for 60 nm disks or radii between 250 and 1000 nm, which agrees with recent experimental data. There is also a higher frequency mode between 5 and 7 GHz.

Субмикронные пермаллоевые магнитные точки имеют вихревое основное состояние, и приложение магнитного импульса в плоскости точки приводит к прецессии вихря вокруг оси точки с частотой в субгигагерцевом диапазоне. Частота этой прецессии вычислена с использованием теории возмущений, базирующейся на теории рассеяния магнонов на вихре, включающей магнитостатическое взаимодействие. Расчет показывает, что частоты изменяются в пределах от 0.2 до 0.8 GHz для 60 нм дисков с радиусом между 250 и 1000 нм, что согласуется с последними экспериментальными данными. Существует также мода с более высокой частотой, лежащей между 5 и 7 GHz.

Субмікронні пермаллоєві магнітні точки мають вихровий основний стан, i додаток магнитного імпульсу в площині точки приводить до прецесії вихря навколо вісі точки з частотою у субгігагерцевому діапазоні. Частоту цієї прецесії обчислено з використанням теорії збурювань, що базується на теорії розсіювання магнонов на вихрі, що включає магнітостатичну взаємодію. Розрахунок показує, що частоти змінюються у межах від o.2 до o.8 GHz для 6o нм дисків з радіусом між 25o i 1ooo нм, що узгоджується з останніми експериментальними даними. Існує також мода з більш високою частотою, що лежить між 5 і 7 GHz.