利用自旋波探测合成亚铁磁体中的激光诱导自旋流产生

Tom Lichtenberg; Youri L. W. van Hees; Maarten Beens; Caspar J. Levels; Reinoud Lavrijsen; Rembert A. Duine; Bert Koopmans

doi:10.1103/PhysRevB.106.094436

利用自旋波探测合成亚铁磁体中的激光诱导自旋流产生

介观与纳米尺度物理 2022-10-12 v1

作者: Tom Lichtenberg , Youri L. W. van Hees , Maarten Beens , Caspar J. Levels , Reinoud Lavrijsen , Rembert A. Duine , Bert Koopmans

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摘要

若干稀土-过渡金属亚铁磁体系在飞秒激光脉冲激发下表现出全光磁化翻转。尽管该现象对未来光磁数据存储应用极具前景，但这些体系中非局域自旋输运的作用尚鲜为人知。我们利用Co/Gd和Co/Tb双层结构，通过其在相邻铁磁层中激发的进动动力学作为探针，分离出稀土材料对所产生的自旋流的贡献。通过测量太赫兹驻自旋波以及吉赫兹均匀进动模式，我们探测了这些自旋流的高频和低频分量。低频均匀模式表明Gd对自旋流有显著贡献，而Tb则没有，这与含Tb体系难以实现全光翻转相一致。对太赫兹频率自旋波的测量揭示了稀土产生的自旋流无法在亚皮秒时间尺度激发动力学。我们给出了使用 $s$ - $d$ 模型的建模工作，其有效复现了我们的结果，并使我们能够根据自旋流的时间轮廓解释该行为。

关键词

自旋流合成亚铁磁体自旋波全光磁化翻转 $s$-$d$模型稀土-过渡金属

引用

@article{arxiv.2206.10934,
  title  = {Probing Laser-Induced Spin-Current Generation in Synthetic Ferrimagnets Using Spin Waves},
  author = {Tom Lichtenberg and Youri L. W. van Hees and Maarten Beens and Caspar J. Levels and Reinoud Lavrijsen and Rembert A. Duine and Bert Koopmans},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.10934},
  year   = {2022}
}

备注

Supplementary information appended

利用自旋波探测合成亚铁磁体中的激光诱导自旋流产生

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