Связанная динамика магнитных вихрей в трёхслойном тонком проводящем пермаллоевом нанодиске

Исследована динамика двух магнитных вихрей при наличии спин-поляризованного тока. Рассмотрена магнитная проводящая нанострукутра в виде трёхслойного проводящего цилиндра малого диаметра — 120 нм. Толстый магнитный слой из пермаллоя имеет толщину 15 нм, промежуточный немагнитный слой имеет толщину 10 нм, и тонкий магнитный слой из пермаллоя имеет толщину 4 нм. Численный расчёт динамики магнитостатически связанных вихрей проведён с использованием обобщённого уравнения Ландау — Лифшица и программного пакета для микромагнитного моделирования SpinPM. Построены и изучены траектории движения вихрей для трёх разных динамических режимов. Для случая малых токов это режим затухающих колебаний магнитных вихрей. Для случая небольших токов это важный для практического применения режим стационарных связанных колебаний магнитных вихрей. В начальный момент движения наблюдается сильно нелинейный режим движения. Затем траектория движения выходит на расширяющуюся спираль и доходит до максимальной величины. Оба вихря далее движутся по окружности с одинаковой частотой и разными радиусами. При выходе кора вихря на край диска в толстом и тонком слоях наблюдалось образование $C$-структуры вихревого состояния. Для больших токов, когда величина тока больше некоторого критического значения, реализуется новый динамический режим — «вылет» вихря из тонкого слоя. В толстом слое, после «вылета» вихря в тонком слое, вихрь совершает стационарные колебания с частотой и радиусом, примерно равными величинам, полученным для случая одиночного вихря.