Direct observation of domain wall (DW) nucleation and propagation in focused electron beam induced deposited Co nanowires as a function of their dimensions was carried out by Lorentz microscopy (LTEM) upon in situ application of magnetic field. Optimal dimensions favoring the unambiguous DW nucleation/propagation required for applications were found in 500-nm-wide and 13-nm-thick Co nanowires, with a maximum nucleation field and the largest gap between nucleation and propagation fields. The internal DW structures were resolved using the transport-of-intensity equation formalism in LTEM images and showed that the optimal nanowire dimensions correspond to the crossover between the nucleation of transverse and vortex walls.
REFERENCES
1.
T.
Ono
, H.
Miyajima
, K.
Shigeto
, K.
Mibu
, N.
Hosoito
, and T.
Shinjo
, Science
284
, 468
–470
(1999
).2.
D.
Atkinson
, D. A.
Allwood
, G.
Xiong
, M. D.
Cooke
, C. C.
Faulkner
, and R. P.
Cowburn
, Nature Mater.
2
, 85
–87
(2003
).3.
D. A.
Allwood
, G.
Xiong
, C. C.
Faulkner
, D.
Atkinson
, D.
Petit
, and R. P.
Cowburn
, Science
309
, 1688
–1692
(2005
).4.
M.
Hayashi
, L.
Thomas
, R.
Moriya
, C.
Rettner
, and S. S. P.
Parkin
, Science
320
, 209
–211
(2008
).5.
S. S. P.
Parkin
, M.
Hayashi
, and L.
Thomas
, Science (New York, N.Y.)
320
, 190
–194
(2008
).6.
D.
McGrouther
, S.
McVitie
, J. N.
Chapman
, and A.
Gentils
, Appl. Phys. Lett.
91
, 022506
(2007
).7.
D.
Backes
, C.
Schieback
, M.
Kläui
, F.
Junginger
, H.
Ehrke
, P.
Nielaba
, U.
Rüdiger
, L. J.
Heyderman
, C. S.
Chen
, T.
Kasama
, R. E.
Dunin-Borkowski
, C. A. F.
Vaz
, and J. A. C.
Bland
, Appl. Phys. Lett.
91
, 112502
(2007
).8.
C. W.
Sandweg
, N.
Wiese
, D.
McGrouther
, S. J.
Hermsdoerfer
, H.
Schultheiss
, B.
Leven
, S.
McVitie
, B.
Hillebrands
, and J. N.
Chapman
, J. Appl. Phys.
103
, 093906
(2008
).9.
M.-Y.
Im
, L.
Bocklage
, P.
Fischer
, and G.
Meier
, Phys. Rev. Lett.
102
, 147204
(2009
).10.
S.
Lepadatu
, A.
Vanhaverbeke
, D.
Atkinson
, R.
Allenspach
, and C. H.
Marrows
, Phys. Rev. Lett.
102
, 127203
(2009
).11.
Y.
Nakatani
, A.
Thiaville
, and J.
Miltat
, J. Magn. Magn. Mater.
290–291
, 750
–753
(2005
).12.
K. J.
O'Shea
, S.
McVitie
, J. N.
Chapman
, and J. M. R.
Weaver
, Appl. Phys. Lett.
93
, 202505
(2008
).13.
R. P.
Cowburn
, J. Phys. D: Appl. Phys.
33
, R1
–R16
(2000
).14.
M.
Kläui
, J. Phys.: Condens. Matter
20
, 313001
(2008
).15.
F.
Junginger
, M.
Kläui
, D.
Backes
, U.
Rüdiger
, T.
Kasama
, R. E.
Dunin-Borkowski
, L. J.
Heyderman
, C. A. F.
Vaz
, and J. A. C.
Bland
, Appl. Phys. Lett.
90
, 132506
(2007
).16.
E.-M.
Hempe
, M.
Kläui
, T.
Kasama
, D.
Backes
, F.
Junginger
, S.
Krzyk
, L. J.
Heyderman
, R. E.
Dunin-Borkowski
, and U.
Rüdiger
, Phys. Status Solidi A
204
, 3922
–3928
(2007
).17.
I.
Utke
, P.
Hoffmann
, and J.
Melngailis
, J. Vac. Sci. Technol. B
26
, 1197
(2008
).18.
W. F.
van Dorp
and C. W.
Hagen
, J. Appl. Phys.
104
, 081301
(2008
).19.
A.
Fernández-Pacheco
, J. M.
De Teresa
, R.
Córdoba
, and M. R.
Ibarra
, J. Phys. D: Appl. Phys.
42
, 055005
(2009
).20.
L.
Serrano-Ramón
, R.
Córdoba
, L. A.
Rodríguez
, C.
Magén
, E.
Snoeck
, C.
Gatel
, I.
Serrano
, M. R.
Ibarra
, and J. M.
De Teresa
, ACS Nano
5
, 7781
–7787
(2011
).21.
L.
van Kouwen
, A.
Botman
, and C. W.
Hagen
, Nano Lett.
9
, 2149
–2152
(2009
).22.
A.
Fernández-Pacheco
, L. E.
Serrano-Ramón
, T.
Tyliszczak
, K. W.
Chou
, R.
Córdoba
, A.
Szkudlarek
, L. O.
Brien
, C.
Kapusta
, M. R.
Ibarra
, and J. M.
De Teresa
, Nanotechnology
23
, 105703
(2012
).23.
A.
Fernández-Pacheco
, J. M.
De Teresa
, R.
Córdoba
, M. R.
Ibarra
, D.
Petit
, D. E.
Read
, L.
O'Brien
, E. R.
Lewis
, H. T.
Zeng
, and R. P.
Cowburn
, Appl. Phys. Lett.
94
, 192509
(2009
).24.
A.
Fernández-Pacheco
, J. M.
De Teresa
, A.
Szkudlarek
, R.
Córdoba
, M. R.
Ibarra
, D.
Petit
, L.
O'Brien
, H. T.
Zeng
, E. R.
Lewis
, D. E.
Read
, and R. P.
Cowburn
, Nanotechnology
20
, 475704
(2009
).25.
R.
Córdoba
, R.
Fernández-Pacheco
, A.
Fernández-Pacheco
, A.
Gloter
, C.
Magén
, O.
Stéphan
, M. R.
Ibarra
, and J. M.
De Teresa
, Nanoscale Res. Lett.
6
, 592
(2011
).26.
M.
Jaafar
, L.
Serrano-Ramón
, O.
Iglesias-Freire
, A.
Fernández-Pacheco
, M. R.
Ibarra
, J. M.
De Teresa
, and A.
Asenjo
, Nanoscale Res. Lett.
6
, 407
(2011
).27.
X. Z.
Yu
, Y.
Onose
, N.
Kanazawa
, J. H.
Park
, J. H.
Han
, Y.
Matsui
, N.
Nagaosa
, and Y.
Tokura
, Nature
465
, 901
–904
(2010
).28.
Y.
Murakami
, H.
Kasai
, J. J.
Kim
, S.
Mamishin
, D.
Shindo
, S.
Mori
, and A.
Tonomura
, Nat. Nanotechnol.
5
, 37
–41
(2010
).29.
D.
Paganin
and K. A.
Nugent
, Phys. Rev. Lett.
80
, 2586
(1998
).30.
E.
Javon
, C.
Gatel
, A.
Masseboeuf
, and E.
Snoeck
, J. Appl. Phys.
107
, 09D310
(2010
).31.
V. V.
Volkov
and Y.
Zhu
, Ultramicroscopy
98
, 271
–281
(2004
).32.
L.
Lopez-Diaz
, D.
Aurelio
, L.
Torres
, E.
Martinez
, M. A.
Hernandez-Lopez
, J.
Gomez
, O.
Alejos
, M.
Carpentieri
, G.
Finocchio
, and G.
Consolo
, J. Phys. D: Appl. Phys.
45
, 323001
(2012
).© 2013 American Institute of Physics.
2013
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.
