Time-domain observation of the spinmotive force in permalloy nanowires

パーマロイナノ細線におけるスピン起電力の時間分解観測

林 将光*; 家田 淳一   ; 山根 結太; 大江 純一郎*; 高橋 有紀子*; 三谷 誠司*; 前川 禎通

Hayashi, Masamitsu*; Ieda, Junichi; Yamane, Yuta; Oe, Junichiro*; Takahashi, Yukiko*; Mitani, Seiji*; Maekawa, Sadamichi

磁壁移動に伴うスピン起電力を、パーマロイ細線における通常の誘導起電力を適切に差し引いた実時間電圧測定により直接検出する。磁壁の移動速度は印加磁場の大きさに対して非線形な振る舞いを示すが、出力電圧は磁場に対して線形となる。電圧信号の符号は、磁壁の運動方向に応じて反転することが示される。これらの振る舞いは、数値シミュレーションにより定量的に説明され、磁壁運動が周期的な磁化構造変化によって特徴付けられないような磁場領域にあったとしても、出力が外部磁場に対して線形に応答する様子が示される。

Spinmotive force associated with a moving domain wall is observed directly in permalloy nanowires using real time voltage measurements with proper subtraction of the electromotive force. Whereas the wall velocity exhibits nonlinear dependence on a magnetic field, the generated voltage increases linearly with the field. We show that the sign of the voltage reverses when the wall propagation direction is altered. Numerical simulations explain quantitatively these features of spinmotive force and indicate that the spinmotive force scales with the field even in a field range where the wall motion is no longer associated with periodic structure transformation.