多晶铁薄膜的室温本征与非本征阻尼
材料科学
2022-05-25 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
我们研究多晶铁薄膜的室温磁弛豫。面外铁磁共振 (FMR) 测量显示，厚度为 4-25 nm 的铁薄膜的吉尔伯特阻尼参数约为 0.0024，与其微结构特性无关。这种对薄膜微结构的显著不变性强烈表明，室温下多晶金属的本征吉尔伯特阻尼是纳米晶粒的局域性质，受晶界和薄膜粗糙度的影响有限。相比之下，铁薄膜的面内 FMR 线宽表现出明显的非线性频率依赖性，表明存在强非本征阻尼。为拟合面内 FMR 数据，我们使用了具有两类关联函数的晶粒间双磁子散射模型，旨在描述薄膜中不均匀性的空间分布。然而，两种关联函数均无法以物理上合理的参数定量重现实验数据。我们的发现推进了对结构无序薄膜中本征吉尔伯特阻尼的基本理解，同时表明需要更深入地研究微结构无序如何支配非本征阻尼。
引用
@article{arxiv.2109.03684,
title = {Room-Temperature Intrinsic and Extrinsic Damping in Polycrystalline Fe Thin Films},
author = {Shuang Wu and David A. Smith and Prabandha Nakarmi and Anish Rai and Michael Clavel and Mantu K. Hudait and Jing Zhao and F. Marc Michel and Claudia Mewes and Tim Mewes and Satoru Emori},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.03684},
year = {2022}
}