利用光子-磁子耦合探测超薄范德瓦耳斯磁体的自旋动力学
材料科学
2023-05-31 v2
摘要
层状范德瓦耳斯(vdW)磁体即使降至单层体系仍能保持磁有序,并在集成自旋电子器件方面具有应用前景。尽管vdW磁体的磁基态已被广泛研究,但自旋动力学的关键参数(如对于设计超快自旋电子器件至关重要的吉尔伯特阻尼)在很大程度上仍未被探索。尽管近期通过光学激发与探测的研究取得了进展,但利用微波实现自旋波控制极为可取,因为现代集成信息技术主要以微波运作。然而,自旋数量 intrinsically 极少,对此构成了重大挑战。在此,我们提出一种混合方法,通过高Q超导谐振腔与薄至11 nm的CrGeTe(CGT)超薄片之间的光子-磁子耦合来探测自旋动力学。我们用23块独立的CGT薄片测试并基准化了该技术,提取了吉尔伯特阻尼参数的上限。这些结果对于使用vdW磁体设计片上集成电路至关重要,并为探测单层vdW磁体的自旋动力学提供了前景。
引用
@article{arxiv.2206.02460,
title = {Probing spin dynamics of ultra-thin van der Waals magnets via photon-magnon coupling},
author = {Christoph W. Zollitsch and Safe Khan and Vu Thanh Trung Nam and Ivan A. Verzhbitskiy and Dimitrios Sagkovits and James O'Sullivan and Oscar W. Kennedy and Mara Strungaru and Elton J. G. Santos and John J. L. Morton and Goki Eda and Hidekazu Kurebayashi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.02460},
year = {2023}
}