探索 Co、Fe、Ni 参考层在单脉冲全光学翻转铁磁式自旋阱中的应用

我们系统比较了由纯 Co、Ni、Fe 组成的参考层，以评估单脉冲 femtosecond 激光脉冲在铁磁式自旋阱中引发的磁化翻转过程。为规避参考层材料和厚度变化导致的垂直磁各向异性丢失，我们设计了具有平面磁化的自旋阱。虽然所有三种元素均观察到到平行态的翻转，但仅在 Co 参考层中观察到平行到反平行态的翻转，而 Ni 和 Fe 中则未见此类翻转。我们认为此差异源于参考材料的不同超快磁化动力学。我们的结果支持假设：平行到反平行态翻转需要参考层迅速 remagnetize，这会产生一个与自由层磁化方向相反的显著负旋流，后者是触发其翻转的关键条件。