We report the magnetoresistance study of an individual polycrystalline nickel nanowire at temperature . Transport measurements have indicated a large coercive field of the nanowire, justified by the polycrystalline structure of the studied sample, where both magnetocrystalline anisotropy of randomly oriented grains and effective uniaxial anisotropy at the grain boundaries enhance the coercive field. Magnetization reversal studied with micromagnetic simulations occurs via the curling mode when vortices are nucleated and propagate along the nanowire, and propagation is inhibited at grain boundaries. The applicability of micromagnetic simulations is confirmed by a good agreement between experimental and simulated magnetoresistance curves.
REFERENCES
1.
H.
Pan
, B.
Liu
, J.
Yi
, C.
Poh
, S.
Lim
, J.
Ding
, Y.
Feng
, C.
Huan
, and J.
Lin
, J. Phys. Chem. B
109
, 3094
(2005
). 2.
C.
Yu
, Y.
Yu
, H.
Sun
, T.
Xu
, X.
Li
, W.
Li
, Z.
Gao
, and X.
Zhang
, Mater. Lett.
61
, 1859
(2007
). 3.
S.
Zhang
, W.
Gan
, J.
Kwon
, F.
Luo
, G.
Lim
, J.
Wang
, and W.
Lew
, Sci. Rep.
6
, 24804
(2016
). 4.
K.
Nielsch
, R.
Wehrspohn
, J.
Barthel
, J.
Kirschner
, U.
Gösele
, S.
Fischer
, and H.
Kronmüller
, Appl. Phys. Lett.
79
, 1360
(2001
). 5.
M.
Hayashi
, L.
Thomas
, R.
Moriya
, C.
Rettner
, and S. S.
Parkin
, Science
320
, 209
(2008
). 6.
R.
Verba
, M.
Carpentieri
, G.
Finocchio
, V.
Tiberkevich
, and A.
Slavin
, Sci. Rep.
6
, 25018
(2016
). 7.
M.
Alnassar
, A.
Alfadhel
, Y. P.
Ivanov
, and J.
Kosel
, J. Appl. Phys.
117
, 17D711
(2015
). 8.
P. D.
McGary
, L.
Tan
, J.
Zou
, B. J.
Stadler
, P. R.
Downey
, and A. B.
Flatau
, J. Appl. Phys.
99
, 08B310
(2006
). 9.
J.
Wang
, M.
Singh
, M.
Tian
, N.
Kumar
, B.
Liu
, C.
Shi
, J.
Jain
, N.
Samarth
, T.
Mallouk
, and M.
Chan
, Nat. Phys.
6
, 389
(2010
). 10.
M.
Kompaniiets
, O.
Dobrovolskiy
, C.
Neetzel
, E.
Begun
, F.
Porrati
, W.
Ensinger
, and M.
Huth
, J. Appl. Phys.
116
, 073906
(2014
). 11.
O. V.
Skryabina
, S. N.
Kozlov
, S. V.
Egorov
, A. A.
Klimenko
, V. V.
Ryazanov
, S. V.
Bakurskiy
, M. Y.
Kupriyanov
, N. V.
Klenov
, I. I.
Soloviev
, A. A.
Golubov
, K. S.
Napolskii
, I. A.
Golovchansky
, and V. S.
Stolyarov
, “Anomalous magneto-resistance of Ni-nanowire / Nb hybrid system
” (to be published).12.
X.
Zhang
, Y.
Zhou
, M.
Ezawa
, G.
Zhao
, and W.
Zhao
, Sci. Rep.
5
, 11369
(2015
). 13.
M.
Charilaou
, H.-B.
Braun
, and J. F.
Löffler
, Phys. Rev. Lett.
121
, 097202
(2018
). 14.
J.
Escrig
, D.
Altbir
, M.
Jaafar
, D.
Navas
, A.
Asenjo
, and M.
Vázquez
, Phys. Rev. B
75
, 184429
(2007
). 15.
D.
Sellmyer
, M.
Zheng
, and R.
Skomski
, J. Phys. Condens. Matter
13
, R433
(2001
). 16.
K.
Napolskii
, A.
Eliseev
, N.
Yesin
, A.
Lukashin
, Y. D.
Tretyakov
, N.
Grigorieva
, S.
Grigoriev
, and H.
Eckerlebe
, Physica E
37
, 178
(2007
). 17.
V.
Vega
, T.
Böhnert
, S.
Martens
, M.
Waleczek
, J. M.
Montero-Moreno
, D.
Görlitz
, V.
Prida
, and K.
Nielsch
, Nanotechnology
23
, 465709
(2012
). 18.
W.
Wernsdorfer
, B.
Doudin
, D.
Mailly
, K.
Hasselbach
, A.
Benoit
, J.
Meier
, J.-P.
Ansermet
, and B.
Barbara
, Phys. Rev. Lett.
77
, 1873
(1996
). 19.
R.
Ferre
, K.
Ounadjela
, J.
George
, L.
Piraux
, and S.
Dubois
, Phys. Rev. B
56
, 14066
(1997
). 20.
Y.
Rheem
, B.
Yoo
, W.
Beyermann
, and N.
Myung
, Nanotechnology
18
, 015202
(2006
). 21.
M. V.
Kamalakar
and A.
Raychaudhuri
, Phys. Rev. B
79
, 205417
(2009
). 22.
M. V.
Kamalakar
, A.
Raychaudhuri
, X.
Wei
, J.
Teng
, and P. D.
Prewett
, Appl. Phys. Lett.
95
, 013112
(2009
). 23.
E.
Frei
, S.
Shtrikman
, and D.
Treves
, Phys. Rev.
106
, 446
(1957
). 24.
S.
Shtrikman
and D.
Treves
, J. Phys. Radium
20
, 286
(1959
). 25.
A.
Arrott
, B.
Heinrich
, and A.
Aharoni
, IEEE Trans. Magn.
15
, 1228
(1979
). 26.
G.
Herzer
, Properties and Applications of Nanocrystalline Alloys from Amorphous Precursors (Springer, 2005), pp. 15–34.27.
C.
França
, Y.
Guerra
, D.
Valadão
, J.
Holanda
, and E.
Padrón-Hernández
, Comput. Mater. Sci.
128
, 42
(2017
). 28.
Q.
Bian
and M.
Niewczas
, J. Appl. Phys.
116
, 033921
(2014
). 29.
Q.
Bian
and M.
Niewczas
, J. Appl. Phys.
117
, 013909
(2015
). 30.
C.-L.
Xu
, H.
Li
, G.-Y.
Zhao
, and H.-L.
Li
, Mater. Lett.
60
, 2335
(2006
). 31.
K. S.
Napolskii
, I. V.
Roslyakov
, A. A.
Eliseev
, D. I.
Petukhov
, A. V.
Lukashin
, S.-F.
Chen
, C.-P.
Liu
, and G. A.
Tsirlina
, Electrochim. Acta
56
, 2378
(2011
). 32.
O. V.
Skryabina
, S. V.
Egorov
, A. S.
Goncharova
, A. A.
Klimenko
, S. N.
Kozlov
, V. V.
Ryazanov
, S. V.
Bakurskiy
, M. Y.
Kupriyanov
, A. A.
Golubov
, K. S.
Napolskii
, and V. S.
Stolyarov
, Appl. Phys. Lett.
110
, 222605
(2017
). 33.
H.
Corte-León
, V.
Nabaei
, A.
Manzin
, J.
Fletcher
, P.
Krzysteczko
, H. W.
Schumacher
, and O.
Kazakova
, Sci. Rep.
4
, 6045
(2014
). 34.
J. E.
Miltat
and M. J.
Donahue
, Handbook of Magnetism and Advanced Magnetic Materials (Wiley, 2007).35.
A.
Vansteenkiste
, J.
Leliaert
, M.
Dvornik
, M.
Helsen
, F.
Garcia-Sanchez
, B.
Van Waeyenberge
, AIP Adv.
4
, 107133
(2014
). 36.
B.
Yoo
, Y.
Rheem
, W. P.
Beyermann
, and N. V.
Myung
, Nanotechnology
17
, 2512
(2006
). 37.
Y.
Rheem
, B.
Yoo
, W.
Beyermann
, and N.
Myung
, Nanotechnology
18
, 125204
(2007
). 38.
J.
Wegrowe
, D.
Kelly
, A.
Franck
, S.
Gilbert
, and J.-P.
Ansermet
, Phys. Rev. Lett.
82
, 3681
(1999
). 39.
T.
McGuire
and R.
Potter
, IEEE Trans. Magn.
11
, 1018
(1975
). 40.
M.
Ou
, T.
Yang
, S.
Harutyunyan
, Y.
Chen
, C.
Chen
, and S.
Lai
, Appl. Phys. Lett.
92
, 063101
(2008
). 41.
T.
Böhnert
, V.
Vega
, A.-K.
Michel
, V. M.
Prida
, and K.
Nielsch
, Appl. Phys. Lett.
103
, 092407
(2013
). 42.
R.
Hertel
and J.
Kirschner
, Physica B
343
, 206
(2004
). 43.
R. A.
Silva
, T. S.
Machado
, G.
Cernicchiaro
, A. P.
Guimarães
, and L. C.
Sampaio
, Phys. Rev. B
79
, 134434
(2009
). 44.
J.
Lau
, R.
McMichael
, and M.
Donahue
, J. Res. Natl. Inst. Stand. Technol.
114
, 57
(2009
). 45.
J.
Leliaert
, B.
Van de Wiele
, A.
Vansteenkiste
, L.
Laurson
, G.
Durin
, L.
Dupré
, B.
Van Waeyenberge
, J. Appl. Phys.
115
, 233903
(2014
). 46.
J.
Fidler
and T.
Schref
, J. Phys. D Appl. Phys.
33
, R135
(2000
). 47.
I.
Golovchanskiy
, V.
Bol’ginov
, V.
Stolyarov
, N.
Abramov
, A. B.
Hamida
, O.
Emelyanova
, B.
Stolyarov
, M. Y.
Kupriyanov
, A.
Golubov
, and V.
Ryazanov
, Phys. Rev. B
94
, 214514
(2016
). 48.
© 2019 Author(s).
2019
Author(s)
You do not currently have access to this content.