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.

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
).
You do not currently have access to this content.