景可语博士关于亚铁磁畴壁运动的工作在Physical Review B发表

纳米尺度磁畴壁是磁性材料中的拓扑孤子，在新型逻辑与存储器件中具有重要应用前景。如何利用电流调控磁畴壁的运动，一直是磁学和自旋电子学关注的重要问题。通常认为，惯性主要影响磁畴壁的启动和停止等瞬态动力学行为，而畴壁的稳态运动由电流大小和方向决定。然而，我们研究发现，在角动量补偿点附近的亚铁磁体中，惯性还可以显著影响畴壁的最终稳态运动方向：即使直流电流极性固定，畴壁仍可沿正反两个方向稳定传播，且运动方向仅取决于电流强度，如图(a)所示。

该现象源于畴壁内部倾角的惯性动力学。在外加电流产生的自旋力矩下，畴壁速度与畴壁倾角直接相关，稳态速度由稳态倾角决定；而倾角的演化可类比为有质量粒子在势阱中的阻尼运动。在一定电流范围内，该势场呈现双势阱结构，对应畴壁沿着相反方向运动的两个稳定态。随着电流的增大，势垒逐渐降低，惯性使得系统能够越过势垒，并最终进入另一个稳定态，从而翻转畴壁运动的方向，如图(b)所示。

我们结合解析理论和数值模拟，预测了畴壁运动方向反转的临界电流，并给出观测该现象所需的参数区间和条件。模拟结果表明，该现象在钉扎、热涨落等外界扰动下具有良好鲁棒性，从而为实验验证提供了依据。我们的发现揭示了惯性在调控磁畴壁稳定运动中的作用，并为自旋电子学系统中磁孤子的操控提供了新机制。

图：(a) 磁畴壁稳态运动速度与外加电流的关系示意图；(b) 磁畴壁反向运动时，磁畴壁倾角在势场中的演化路径示意图。

该成果近日发表于 Physical Review B，课题组景可语博士为文章第一作者，袁怀洋老师与香港中文大学（深圳）的王向荣老师为共同通讯作者。

Reference：
K. Y. Jing, X. R. Wang*, and H. Y. Yuan*, Reversible steady domain-wall motion driven by a direct current, Phys. Rev. B 114, 154421 (2026).