自旋阀结构铁磁共振声学与光学模式中通过自旋电流实现的动态交换

两个被厚正常金属间隔层磁退耦的铁磁层，仍然可以通过自旋泵发射并在相邻界面通过自旋力矩效应吸收的自旋电流实现动态耦合。先前在两个铁磁共振重合时观察到，由于各层角动量泄漏的部分补偿，两层中的阻尼均有所降低。在非零磁耦合的情况下，这种动态交换将取决于各层中磁矩的相互进动。预计在声学和光学进动模式下，共振峰的线宽会有所不同。然而，层间耦合使各层的共振响应发生杂化，因此也可能改变它们的线宽。这两种机制之间的相互作用此前从未被考虑过。本文在弱耦合的 NiFe/CoFe/Cu/CoFe/MnIr 自旋阀多层膜中，研究了杂化与非局域阻尼对线宽的联合影响。研究发现，通过自旋电流实现的动态交换在光学模式和声学模式中是不同的，且这种差异取决于层间耦合强度。与声学进动模式不同，光学模式中的动态交换起到了额外阻尼源的作用。在 Landau-Lifshitz-Gilbert 形式体系的框架下，对两个在磁性和自旋电流上耦合的铁磁层进行了模拟，以将非局域阻尼效应与共振模式杂化分离开来。在本文样品中，两种机制引起的线宽变化具有相同的数量级，但导致截然不同的角度行为。所得结果与一大类具有弹道自旋输运机制的耦合磁性多层膜相关。