Unified framework of the microscopic Landau-Lifshitz-Gilbert equation and its application to skyrmion dynamics
Source abstract
Abstract
The Landau-Lifshitz-Gilbert (LLG) equation is widely used to describe magnetization dynamics. We develop a unified framework of the microscopic LLG equation based on the nonequilibrium Green's function formalism. We present a unified treatment for expressing the microscopic LLG equation in several limiting cases, including the adiabatic, inertial, and nonadiabatic limits with respect to the precession frequency for a magnetization with fixed magnitude, as well as the spatial adiabatic limit for the magnetization with slow variation in both its magnitude and direction. The coefficients of those terms in the microscopic LLG equation are explicitly expressed in terms of nonequilibrium Green's functions. As a concrete example, this microscopic theory is applied to simulate the dynamics of a magnetic skyrmion driven by quantum parametric pumping. Our work provides a practical formalism of the microscopic LLG equation for exploring magnetization dynamics.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Magnetic properties of thin films · Theoretical and Computational Physics · Magnetism in coordination complexes
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
References (100+)
Show source-provided references
1. 10.1103/PhysRevLett.98.05720110.1103/PhysRevLett.98.057201 ↗
2. 10.1209/0295-5075/22/3/00810.1209/0295-5075/22/3/008 ↗
3. 10.1103/PhysRevLett.76.383010.1103/PhysRevLett.76.3830 ↗
4. 10.1103/PhysRevLett.78.464510.1103/PhysRevLett.78.4645 ↗
5. 10.1126/science.284.5411.13310.1126/science.284.5411.133 ↗
6. 10.1103/PhysRevLett.95.03720310.1103/PhysRevLett.95.037203 ↗
7. 10.1103/PhysRevB.87.04542610.1103/PhysRevB.87.045426 ↗
8. 10.1103/PhysRevB.88.11990110.1103/PhysRevB.88.119901 ↗
9. 10.1126/science.279.5347.4410.1126/science.279.5347.44 ↗
10. 10.1103/PhysRevB.86.10442710.1103/PhysRevB.86.104427 ↗
11. 10.1103/PhysRevLett.96.20680110.1103/PhysRevLett.96.206801 ↗
12. 10.1021/nl061212i10.1021/nl061212i ↗
13. 10.1021/nl100960310.1021/nl1009603 ↗
14. 10.1103/PhysRevB.83.08140710.1103/PhysRevB.83.081407 ↗
15. 10.1038/nature0079110.1038/nature00791 ↗
16. 10.1103/PhysRevB.81.02441610.1103/PhysRevB.81.024416 ↗
17. 10.1103/PhysRevB.85.11544010.1103/PhysRevB.85.115440 ↗
18. 10.1103/PhysRevLett.113.25720110.1103/PhysRevLett.113.257201 ↗
19. 10.1103/PhysRevB.94.05431110.1103/PhysRevB.94.054311 ↗
20. 10.1103/PhysRevApplied.10.05403810.1103/PhysRevApplied.10.054038 ↗
21. 10.1103/PhysRevB.99.13440910.1103/PhysRevB.99.134409 ↗
22. 10.1103/PhysRevB.96.21440110.1103/PhysRevB.96.214401 ↗
23. 10.1103/PhysRevMaterials.1.07440410.1103/PhysRevMaterials.1.074404 ↗
24. 10.1109/TMAG.2004.83674010.1109/TMAG.2004.836740 ↗
25. 10.1103/PhysRevLett.95.01660110.1103/PhysRevLett.95.016601 ↗
26. 10.1103/PhysRevLett.101.06660110.1103/PhysRevLett.101.066601 ↗
27. 10.1103/PhysRevB.79.21440710.1103/PhysRevB.79.214407 ↗
28. 10.1103/PhysRevB.82.14440410.1103/PhysRevB.82.144404 ↗
29. 10.1103/PhysRevLett.101.03720710.1103/PhysRevLett.101.037207 ↗
30. 10.1103/PhysRevB.84.05441610.1103/PhysRevB.84.054416 ↗
31. 10.1103/PhysRevB.54.935310.1103/PhysRevB.54.9353 ↗
32. 10.1016/0304-8853(96)00062-510.1016/0304-8853(96)00062-5 ↗
33. 10.1103/RevModPhys.77.137510.1103/RevModPhys.77.1375 ↗
34. 10.1016/j.jmmm.2007.12.01910.1016/j.jmmm.2007.12.019 ↗
35. 10.1103/PhysRevLett.105.23660110.1103/PhysRevLett.105.236601 ↗
36. 10.1103/PhysRevLett.108.05720410.1103/PhysRevLett.108.057204 ↗
37. 10.1103/PhysRevB.87.01443010.1103/PhysRevB.87.014430 ↗
38. 10.1126/sciadv.160311710.1126/sciadv.1603117 ↗
39. 10.1038/s41928-020-00488-310.1038/s41928-020-00488-3 ↗
40. 10.1038/nmat259310.1038/nmat2593 ↗
41. 10.1038/ncomms127710.1038/ncomms1277 ↗
42. 10.1038/nature0990110.1038/nature09901 ↗
43. 10.1038/nature2080710.1038/nature20807 ↗
44. 10.1103/PhysRevB.84.17240310.1103/PhysRevB.84.172403 ↗
45. 10.1109/20.70672010.1109/20.706720 ↗
46. 10.1103/PhysRevB.83.02041010.1103/PhysRevB.83.020410 ↗
47. 10.1103/PhysRevB.92.14041310.1103/PhysRevB.92.140413 ↗
48. 10.1063/1.492190810.1063/1.4921908 ↗
49. 10.1088/1361-648X/abfc6d10.1088/1361-648X/abfc6d ↗
50. 10.1103/PhysRevB.94.14441910.1103/PhysRevB.94.144419 ↗
51. 10.1103/PhysRevB.96.02442510.1103/PhysRevB.96.024425 ↗
52. 10.1038/s41567-020-01040-y10.1038/s41567-020-01040-y ↗
53. 10.1103/PhysRevLett.93.12720410.1103/PhysRevLett.93.127204 ↗
54. 10.1103/PhysRevB.95.14040410.1103/PhysRevB.95.140404 ↗
55. 10.1103/PhysRevLett.102.18660210.1103/PhysRevLett.102.186602 ↗
56. 10.1038/nphys388310.1038/nphys3883 ↗
57. 10.1038/nphys400010.1038/nphys4000 ↗
58. 10.1126/science.116676710.1126/science.1166767 ↗
59. 10.1038/natrevmats.2016.4410.1038/natrevmats.2016.44 ↗
60. 10.1038/nphys204510.1038/nphys2045 ↗
61. 10.1126/science.124057310.1126/science.1240573 ↗
62. 10.1038/nnano.2015.31310.1038/nnano.2015.313 ↗
63. 10.1038/nmat459310.1038/nmat4593 ↗
64. 10.1126/science.119570910.1126/science.1195709 ↗
65. 10.1038/ncomms199010.1038/ncomms1990 ↗
66. 10.1063/1.513291510.1063/1.5132915 ↗
67. 10.1038/nnano.2013.2910.1038/nnano.2013.29 ↗
68. 10.1038/srep0940010.1038/srep09400 ↗
69. 10.1103/PhysRevB.92.13441110.1103/PhysRevB.92.134411 ↗
70. 10.1103/PhysRevLett.113.10720310.1103/PhysRevLett.113.107203 ↗
71. 10.1088/1367-2630/aa781210.1088/1367-2630/aa7812 ↗
72. 10.1103/PhysRevLett.111.06720310.1103/PhysRevLett.111.067203 ↗
73. 10.1038/nmat386210.1038/nmat3862 ↗
74. 10.1103/PhysRevLett.125.02720610.1103/PhysRevLett.125.027206 ↗
75. 10.1063/5.008077810.1063/5.0080778 ↗
76. 10.1038/nnano.2015.11310.1038/nnano.2015.113 ↗
77. 10.1103/PhysRevB.58.R1013510.1103/PhysRevB.58.R10135 ↗
78. 10.1103/PhysRevLett.81.128610.1103/PhysRevLett.81.1286 ↗
79. 10.1126/science.283.5409.186410.1126/science.283.5409.1864 ↗
80. 10.1126/science.283.5409.190510.1126/science.283.5409.1905 ↗
81. 10.1103/PhysRevLett.82.60810.1103/PhysRevLett.82.608 ↗
82. 10.1103/PhysRevB.61.1036610.1103/PhysRevB.61.10366 ↗
83. 10.1103/PhysRevB.62.994710.1103/PhysRevB.62.9947 ↗
84. 10.1103/PhysRevB.84.24532310.1103/PhysRevB.84.245323 ↗
85. 10.1088/1367-2630/acb22e10.1088/1367-2630/acb22e ↗
86. 10.1103/PhysRevB.62.R1061810.1103/PhysRevB.62.R10618 ↗
87. 10.1103/PhysRevB.63.19531310.1103/PhysRevB.63.195313 ↗
88. 10.1103/PhysRevB.65.07330610.1103/PhysRevB.65.073306 ↗
89. 10.1103/PhysRevB.66.20532010.1103/PhysRevB.66.205320 ↗
90. 10.1103/PhysRevB.68.15532610.1103/PhysRevB.68.155326 ↗
91. 10.1103/PhysRevB.66.03530610.1103/PhysRevB.66.035306 ↗
92. 10.1103/PhysRevB.66.12531010.1103/PhysRevB.66.125310 ↗
93. 10.1103/PhysRevLett.87.23660110.1103/PhysRevLett.87.236601 ↗
94. 10.1103/PhysRevB.66.20130510.1103/PhysRevB.66.201305 ↗
95. 10.1016/S0378-4371(01)00451-410.1016/S0378-4371(01)00451-4 ↗
96. 10.1103/PhysRevB.65.15331110.1103/PhysRevB.65.153311 ↗
97. 10.1007/s11467-021-1136-z10.1007/s11467-021-1136-z ↗
98. 10.1063/1.142123610.1063/1.1421236 ↗
99. 10.1103/PhysRevLett.87.09640110.1103/PhysRevLett.87.096401 ↗
100. 10.1103/PhysRevB.68.03531810.1103/PhysRevB.68.035318 ↗