Обратимый магнитный спиральный домен

Различные спиральные структуры в природе вдохновляют людей своей морфологической красотой; спирали используются в архитектуре, инженерии и искусстве. Спиральные структуры имеют собственные направления закручивания, и в большинстве случаев сложно изменить заранее заданное направление закручивания. В настоящей работе показано, что в магнитных системах может существовать вращающаяся спираль, направление закручивания которой легко обращается. Вектор намагниченности демонстрирует спиральное движение, являющееся сочетанием прецессионной и демпфирующей динамики. Применение этих базовых механизмов к системе магнитных векторов, на которые действует радиальный ток и взаимодействие Дзайцельхойзера—Мориа (Dzyaloshinskii–Moriya interaction), приводит к образованию вращающейся магнитной спирали. Направление закручивания этой магнитной спирали обладает собственной устойчивостью, но может быть переключено внешним магнитным полем. Магнитная спираль имеет конечный размер, и магнитный домен разрушается на краю спирали, что может приводить к формированию магнитных скирмионов.