通过限域调控磁性薄膜中的自旋激发
强关联电子
2021-01-20 v1 介观与纳米尺度物理
材料科学
超导电性
摘要
磁性薄膜的自旋激发是自旋电子学、磁子学以及一般磁性器件中新型输运概念的基础要素。尽管块体材料中的自旋动力学已被广泛研究，但由于实验限制，其在介观薄膜中的行为知之较少。在此，我们采用共振非弹性X射线散射研究介观Fe薄膜中的自旋激发谱，厚度从类块体到3个原胞。在类块体样品中，我们发现各向同性、有色散的铁磁子，与块体单晶中中子散射观察到的色散一致。随着厚度减小，这些铁磁子存活并各向异性地演化：沿面外方向重整化到较低能量，同时在面内方向保持色散。这种厚度依赖关系可通过简单的海森堡模型计算捕捉，该计算通过Fe键的丢失考虑面外方向的限域。我们的发现突出了介观尺度对自旋动力学的影响，并确定厚度为精细调控和操控薄膜磁性的旋钮。
引用
@article{arxiv.2010.08745,
title = {Tuning spin excitations in magnetic films by confinement},
author = {Jonathan Pelliciari and Sangjae Lee and Keith Gilmore and Jiemin Li and Yanhong Gu and Andi Barbour and Ignace Jarrige and Charles H. Ahn and Frederick J. Walker and Valentina Bisogni},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.08745},
year = {2021}
}
备注
17 pages, 4, figure, submitted