通过界面交换耦合的α-Fe₂O₃/NiFe异质结构中的晶体切割可调增强磁化动力学
介观与纳米尺度物理
2026-04-15 v2
摘要
我们研究了α-Fe₂O₃/Ni₈₀Fe₂₀ (Py)异质结构中的自旋动力学，揭示了一种通过精确控制温度、外加磁场和晶体取向来原位调制铁磁共振的稳健机制。利用低温铁磁共振光谱，我们证明了α-Fe₂O₃的奈尔矢量与Py层磁化强度之间的界面耦合在莫林转变温度(T_M)附近具有高度可调性。我们的实验揭示了不同晶体取向的共振行为差异，突出了交换耦合强度在决定铁磁共振频率中的关键作用。理论模型与实验结果相符，阐明了耦合对奈尔矢量和铁磁磁化强度相对取向的依赖性。值得注意的是，我们通过操纵奈尔矢量构型（借助温度变化、外加磁场和晶体取向调整）实现了铁磁共振频率的显著调制。这些进展展示了在反铁磁/铁磁异质结构中动态控制自旋相互作用的潜力，为开发具有可调磁性的先进自旋电子器件铺平了道路。我们的工作为理解混合自旋系统的基本相互作用提供了关键见解，并为设计多功能、温度响应的磁电子应用开辟了新途径。
引用
@article{arxiv.2412.14090,
title = {Tunable Enhancement of Magnetization Dynamics by Crystal Cut at Interface Exchange Coupled $\alpha$-Fe$_2$O$_3$/NiFe Heterostructures},
author = {Hassan Al-Hamdo and Tobias Wagner and Philipp Schwenke and Gutenberg Kendzo and Maximilian Dausend and Laura Scheuer and Misbah Yaqoob and Vitaliy I. Vasyuchka and Philipp Pirro and Olena Gomonay and Mathias Weiler},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.14090},
year = {2026}
}