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多铁性 CoFeB/BaTiO$_3$ 复合材料中单个磁弹性畴的激光诱导磁化进动

材料科学 2020-10-22 v5 介观与纳米尺度物理

摘要

利用具有微米空间分辨率的磁光泵浦-探测技术,我们展示通过在 Co40_{40}Fe40_{40}B20_{20}(CoFeB)层中通过与 BaTiO3_3 衬底中铁电畴的弹性耦合所印刻的单个磁畴中可激发磁化进动。进动参数对外部磁场强度和方向的依赖关系揭示,激光诱导的 CoFeB 磁弹性耦合参数约 \approx27% 的超快部分猝灭连同 10% 的超快退磁触发了磁化进动。激光诱导的磁弹性耦合降低与退磁之间的关系由 n(n+1)/2n(n+1)/2 定律近似,其中 n\approx2。这一对应关系证实了激光诱导各向异性变化的热起源。基于对所激发进动的分析和建模,我们发现激光诱导进动开关的征兆,其发生在磁场沿难磁化轴施加且其值接近有效磁弹性各向异性场时。发现单个磁弹性畴中的进动激发过程不受邻近畴影响。这使得激光诱导磁弹性各向异性变化成为在复合多铁性材料中以空间选择性驱动磁化动力学和开关的有前途的工具。

关键词

引用

@article{arxiv.2004.03566,
  title  = {Laser-induced magnetization precession in individual magnetoelastic domains of a multiferroic CoFeB/BaTiO$_3$ composite},
  author = {L. A. Shelukhin and N. A. Pertsev and A. V. Scherbakov and D. L. Kazenwadel and D. A. Kirilenko and S. J. Hämäläinen and S. van Dijken and A. M. Kalashnikova},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2004.03566},
  year   = {2020}
}