Dans la plupart des matériaux magnétiques, la paroi de domaine — la frontière entre des régions de magnétisation différente — se déplace sous l'effet d'un courant dans une direction donnée par le sens du courant. Mais dans les ferrimagnétiques, près d'un point particulier où les moments angulaires des deux sous-réseaux se compensent, le comportement change.
L'inertie de la coordonnée interne de la paroi la fait se comporter comme une bille lourde dans un potentiel à double puits. Selon l'intensité du courant, le système roule dans l'un des puits, ce qui correspond à un mouvement vers l'avant ou vers l'arrière. Ainsi, un même courant peut pousser la paroi dans des directions opposées.
Ce comportement inhabituel ouvre la voie à des dispositifs où l'on peut contrôler la direction du mouvement en changeant simplement l'intensité du courant, sans inverser sa polarité. Cela réduit la consommation d'énergie et simplifie les circuits.
tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2603.18722
Understanding and manipulating nanoscale domain wall (DW) dynamics is a central topic in magnetism and spintronics for its promising applications in logic and memory devices. In most magnetic systems, inertia affects only transient DW dynamics, while the long-time DW motion is uniquely determined by the magnitude and direction of the applied current. Here we show that this paradigm breaks down in ferrimagnets near the angular momentum compensation point. We demonstrate that a DW can propagate steadily either forward or backward even under a direct current, with the direction controlled solely by the current strength. This anomalous phenomenon originates from the inertial dynamics of an internal DW collective coordinate, which behaves as a massive object evolving in a current-dependent double-well potential. Depending on the driving current, the system relaxes into distinct stable states associated with opposite directions of motion. Our findings reveal an unexpected role of inertia in nonlinear spin dynamics, and enable low-energy spintronic functionalities including sensitive magnetic-field detection and reconfigurable one-port devices.
Dans les ferrimagnétiques, deux sous-réseaux avec des moments magnétiques opposés peuvent compenser complètement le moment angulaire, rendant la paroi particulièrement « légère » et sensible aux influences extérieures.