重金属/铁磁体双层纳米结构中自旋电流对光诱导磁化动力学的调控
介观与纳米尺度物理
2019-12-18 v1
摘要
自旋电流提供了一种控制静态与动态磁性质的方式，因此它们对下一代 MRAM 器件或自旋矩振荡器至关重要。在光磁子学背景下，对动力学进行调控尤为有趣。在典型的 过渡金属铁磁体如 CoFeB 中，光诱导磁化动力学的寿命被限制在约 1 ns，例如这强烈限制了在磁子晶体滤波器件中利用波特性的机会。在此，我们研究在由重金属（8 nm 的 -钽（铂））和 5 nm CoFeB 组成的功能性双层系统中，自旋电流延长自旋波寿命的潜力。由于自旋霍尔效应，当横向电荷电流穿过条带时，重金属层产生横向自旋电流。利用时间分辨全光泵浦-探测光谱，我们研究该自旋电流如何影响相邻 CoFeB 层中的磁化动力学。我们观测到对 Kittel 模的有效 Gilbert 阻尼参数的线性自旋电流调控，并由此确定了该系统的自旋霍尔角。此外，我们测得自旋电流对一高频模的强烈影响。我们将此模解释为交换主导的高阶自旋波共振。因此我们推断交换常数对自旋电流有强烈依赖。
引用
@article{arxiv.1912.07728,
title = {Spin-current manipulation of photoinduced magnetization dynamics in heavy metal / ferromagnet double layer based nanostructures},
author = {Steffen Wittrock and Dennis Meyer and Markus Müller and Henning Ulrichs and Jakob Walowski and Maria Mansurova and Ulrike Martens and Markus Münzenberg},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.07728},
year = {2019}
}