高保真磁性表征的时分辨磁光 Kerr 效应优化

自旋电子学已成为实现快速非易失存储且与CMOS兼容的关键技术。作为这些前沿设备的构建模块，磁性材料需要精确表征其关键属性，如有效各向异性场($H_{\rm{k,eff}}$，与磁力稳定性相关)和阻尼($\alpha$为设备能效关键因素)。准确测量这些属性对于设计和制造高性能自旋电子器件至关重要。在先进的计量技术中，时分辨磁光 Kerr 效应(TR-MOKE)凭借卓越的时间和空间分辨率，超过传统的铁磁共振(FMR)。然而，TR-MOKE的潜力尚未完全实现，due to缺乏系统化优化和稳健的操作指南。在本研究中，我们填补这一空白，通过开发在具有垂直磁各向异性(PMA)和平面磁各向异性(IMA)的材料上进行实验验证的TR-MOKE计量优化指南。我们的工作确定了场角的最优范围，以同时实现高信号幅度并提高对$H_{\rm{k,eff}}$和$\alpha$的测量灵敏度。通过抑制各向异性的影响并提升灵敏度，我们的工作显著增强了TR-MOKE从事高精度和可靠性提取磁性属性的能力。该优化框架将TR-MOKE定位为推进自旋电子学不可或缺的工具，为实现能效高且高速的器件铺平道路，这些器件将重新定义现代计算和存储技术的格局。