Microscopic theory of Gilbert damping in metallic ferromagnets
我们提出了一个微观理论的磁化弛豫在纳米尺度的金属铁磁体的动态自旋响应矩阵的基础上存在的自旋轨道耦合。我们的方法允许计算的自旋激发阻尼率，即使是完美的结晶系统，现有的微观方法失败。我们表明，弛豫特性是不完全由横向磁化率单独确定，阻尼率具有不可忽略的频率依赖性在实验相关的情况下。我们的结果表明，标准的Landau-Lifshitz-Gilbert现象并不总是适合描述存在强自旋轨道耦合的金属纳米结构的自旋动力学。
2015-02-06 cond-mat.mes-hall
Spin-pumping and Enhanced Gilbert Damping in Thin Magnetic Insulator Films
薄膜磁绝缘体中的旋进磁化将自旋泵入相邻的金属中;然而，这种现象还没有定量地理解。本文提出了自旋抽运与横模数和面内波矢关系的理论。对于长波长的自旋波，增强吉尔伯特阻尼的横向模式的体积波是两倍的宏观自旋模式，和表面模式，增强可以是十倍或更强。对于短波长交换自旋波，自旋泵浦可以忽略不计。我们证实了我们的分析理论与最近的实验结果一致的数值计算。
2013-03-20 cond-mat.mes-hall
Gilbert Damping in Conducting Ferromagnets I: Kohn-Sham Theory and Atomic-Scale Inhomogeneity
基于自旋密度泛函理论（SDFT）和Kohn-Sham准粒子轨道的描述，导出了巡游电子铁磁体的Gilbert阻尼系数α_G的近似表达式。我们认为，在一个表达式中，磁化强度波动的耦合粒子-空穴过渡的加权自旋依赖的理论的交换相关势的一部分，一个量，它有很大的空间变化的原子长度尺度。我们对α_G的SDFT结果与先前提出的自旋矩相关函数表达式密切相关。
2008-08-09 cond-mat.mes-hall
Dynamic exchange coupling and Gilbert damping in magnetic multilayers
从理论上研究了铁磁薄膜与普通金属接触时的动力学性质。移动的磁化导致自旋流进入相邻的导体，这些导体通过自旋翻转而松弛，散射回铁磁体，或者被另一个铁磁体吸收。根据吉尔伯特现象，在移动磁化之外的自旋的弛豫增强了磁化动力学的整体阻尼。这些非平衡自旋流在不同铁磁体之间的自旋转移导致长程动态交换相互作用和新的集体激发模式。我们的预测符合最近的铁磁共振实验的磁性薄膜。
2003-04-04 cond-mat.mes-hall
Anisotropy of spin-transfer torques and Gilbert damping induced by Rashba coupling
本文从微观上研究了具有自旋无关高斯白噪声无序的二维Rashba铁磁体的自旋转移矩、吉尔伯特阻尼和有效自旋重整化。Rashba自旋轨道耦合引起的这些现象的各向异性进行了深入的分析。对于两个部分填充自旋子带的情况，建立了各向异性STT，GD和ESR之间的显着关系。在没有磁场和其他磁化力矩的情况下，这种关系对应于具有传导电子的经典漂移速度的磁性织构的电流感应运动。最后，我们计算了系统的自旋极化率，推广了自旋极化电流的概念。
2020-12-07 cond-mat.mes-hall
Intrinsic Damping Phenomena from Quantum to Classical Magnets:An ab-initio Study of Gilbert Damping in Pt/Co Bilayer
采用{ \it ab initio}方法，在Keldysh格林函数方法的框架下，对Pt/Co双层膜的进动阻尼进行了全量子力学描述.与以前经典Gilbert阻尼（$α_{GD}$）的计算不同，我们证明了由于总自旋$S$的有限大小，在量子情况下的$α_{GD}$在弹道机制中不会发散。在极限的$S\rightarrow\infty$，我们表明，形式主义恢复扭矩相关表达式$α_{GD}$，我们分解成自旋泵和自旋轨道扭矩相关的贡献。的形式主义是广义的考虑到一个自我一致确定的退相机制，保持守恒定律，并允许调查的影响，混乱。计算了$α_{GD}$对Pt厚度和无序强度的依赖关系，确定了Pt的自旋扩散长度和双层膜的自旋混合电导，并与实验进行了比较。
2017-11-14 cond-mat.mes-hall
Gilbert damping in metallic ferromagnets from Schwinger-Keldysh field theory: Intrinsically nonlocal and nonuniform, and made anisotropic by spin-orbit coupling
本文利用Schwinger-Keldysh场论推导扩展LLG方程，揭示金属铁磁体Gilbert阻尼本质上非局域、非均匀，并由SOC导致各向异性，且获量子-经典模拟证实。
2024-02-29 cond-mat.mes-hall
Spin Pumping in Ion-beam Sputtered Co_{2}FeAl/Mo Bilayers:Interfacial Gilbert Damping
利用铁磁共振谱研究了离子束溅射Co2 FeAl（CFA）/Mo双层薄膜的自旋泵机制和界面Gilbert阻尼。的净自旋电流传输的依赖性上的Mo层厚度，0至10 nm，和净有效吉尔伯特阻尼的增强的报告。利用自旋泵浦理论，根据通过铁磁体/金属间化合物界面泵浦的自旋电流，对实验数据进行了分析，推导出有效自旋混合电导和自旋扩散长度，估计分别为1.16（0.19）x10^19 m^-2和3.50（0.35）nm。在Mo（3.5nm）覆盖的CFA（8 nm）样品中，阻尼常数为8.4（0.3）x10^-3，对应于在未覆盖的CFA层中原始吉尔伯特阻尼（6.0（0.3）x10^-3）的约42%的增强。这通过插入Cu粉化层来进一步证实，该Cu粉化层降低了穿过CFA /Mo界面的自旋输运。发现Mo层厚度相关的净自旋电流密度在1-3 MAm^-2的范围内，这也为该双层薄膜系统中的自旋泵效应提供了额外的定量证据。
2017-11-20 cond-mat.mes-hall
Experimental Investigation of Temperature-Dependent Gilbert Damping in Permalloy Thin Films
铁磁材料的吉尔伯特阻尼可以说是最重要的，但最不了解的唯象参数，决定实时磁化动力学。了解吉尔伯特阻尼的物理起源是高度相关的发展未来的快速开关自旋电子器件，如磁传感器和磁性随机存取存储器。在这里，我们报告的温度依赖性吉尔伯特阻尼在坡莫合金（Py）薄膜的不同厚度的铁磁共振的实验研究。从厚度依赖性，两个独立的贡献吉尔伯特阻尼被确定，即体阻尼和表面阻尼。特别有趣的是，体阻尼随温度降低而单调减小，而表面阻尼在~50 K处显示出增强峰。这些结果为超薄磁性膜中吉尔伯特阻尼的物理起源提供了重要的见解。
2016-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin transport and tunable Gilbert damping in a single-molecule magnet junction
我们研究了含时的电子和自旋输运通过一个电子水平连接到两个引线和耦合的单分子磁铁通过交换相互作用。分子自旋被视为一个经典变量，并在外部磁场周围进动。我们推导出表达式的电荷和自旋电流的Keldysh非平衡格林函数技术的线性顺序相对于时间依赖的磁场由这个进动。电子自旋和分子的磁化动力学之间的耦合产生非弹性隧穿过程，这有助于自旋电流。非弹性自旋电流反过来又产生作用于分子自旋的自旋转移力矩。这种反作用包括对吉尔伯特阻尼的贡献和对进动频率的修改。吉尔伯特阻尼系数可以通过偏置电压和栅极电压或通过外部磁场来控制，并且对隧穿速率具有非单调依赖性。
2013-07-22 cond-mat.mes-hall
Enhancement of the Gilbert damping constant due to spin pumping in noncollinear ferromagnet/nonmagnet/ferromagnet trilayer systems
分析了非共线铁磁/非磁/铁磁三层体系中自旋抽运对吉尔伯特阻尼常数的增强作用。我们表明，吉尔伯特阻尼常数既取决于旋进角的自由层的磁化和固定层的磁化方向。我们找到了实现Gilbert阻尼常数强增强的条件。
2007-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Inhomogeneous Gilbert damping from impurities and electron-electron interactions
本文提出了一个包含电子-电子相互作用和无序散射的$q^2$阶巡游电子铁磁体磁阻尼统一理论。我们表明，吉尔伯特阻尼系数可以表示在自旋电导率，导致一个马蒂森型公式，其中无序和相互作用的贡献是加性的。在弱铁磁区，电子-电子相互作用导致吉尔伯特阻尼的强烈增强。
2008-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Scattering Theory of Gilbert Damping
用散射理论研究了单畴铁磁体与热浴接触时的磁化动力学。我们恢复的Landau-Liftshitz-Gilbert方程和表达的散射矩阵的有效场和Gilbert阻尼张量。磁能量的耗散等于由随时间变化的磁化从系统中泵出的能量电流，其中可分离的自旋弛豫诱导的体和自旋泵激产生的界面贡献。在线性响应下，我们的Gilbert阻尼张量的散射理论与Kubo形式等价。
2008-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Increased Gilbert damping in Yttrium Iron Garnet by low temperature vacuum annealing
研究了真空退火对钇铁石榴石（YIG）Gilbert阻尼的影响，发现300 C真空退火使阻尼增加8倍，而氧气环境下无变化，该效应在自旋泵浦测量中需被考虑。
2024-07-22 cond-mat.mes-hall
Nonlocal feedback in ferromagnetic resonance
分析了时空反馈效应对薄膜铁磁共振的影响。磁化动力学的运动方程在空间和时间上都是非局部的，并且包括各向同性、各向异性和偶极能量贡献以及守恒的Gilbert阻尼和非守恒的Bloch阻尼。我们推导出峰-峰线宽的解析表达式。它由Gilbert阻尼、Bloch阻尼、混合Gilbert-Bloch分量和延迟贡献四部分组成。在中频区，结果与常用的Landau-Lifshitz-Gilbert理论结合双磁振子过程相比较。延迟效应与吉尔伯特阻尼一起导致线宽的频率依赖性，其中成为强烈的非线性。的相关性和我们的方法的铁磁共振实验的适用性进行了讨论。
2012-04-24 cond-mat.mes-hall
Gilbert damping phenomenology for two-sublattice magnets
我们提出了一个系统的唯象描述的吉尔伯特阻尼在两个亚晶格磁体。我们的理论涵盖了从铁磁到反铁磁的所有材料。在拉格朗日经典场公式的瑞利耗散函数的方法，理论捕获内以及交叉次晶格项的吉尔伯特阻尼，参数化的2 $\times$ 2矩阵。当自旋泵入相邻导体引起耗散时，我们得到了相应的吉尔伯特阻尼矩阵的界面自旋混合电导。我们的模型再现了实验观察到的铁磁共振线宽的增强铁磁接近其补偿温度，而不需要增加吉尔伯特参数。它还预测了新的贡献，阻尼反铁磁体，并建议作为一个直接探针的亚晶格不对称性，这可能源于边界或散装的共振线宽。
2018-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Comparative study of methodologies to compute the intrinsic Gilbert damping: interrelations, validity and physical consequences
弛豫效应在磁激励的描述中是至关重要的，导致了无数的方法来处理唯象阻尼参数。在这项工作中，我们考虑了几个公认的形式计算固有的吉尔伯特阻尼在一个统一的理论框架内，映射出它们的连接和近似所需的推导出每个公式。该方案能够在同一基础上直接比较不同的方法，并对其有效性范围进行一致的评价。大多数方法导致非常相似的结果为大块铁磁体Fe，Co和Ni，由于低的自旋-轨道相互作用强度和缺乏自旋泵机制。不均匀性、温度和其他有限电子寿命源的影响通常由电子能级的经验加宽来解释。我们表明，这种加宽所引入的阻尼的贡献是加性的，因此可以通过比较有和没有自旋-轨道相互作用的计算结果来提取。从模拟的铁磁共振光谱的基础上的电子结构，我们明确地表明，阻尼参数内获得的恒定加宽近似发散的三维散装磁铁在清洁的限制，而它仍然是有限的单层。我们的工作提出了几种方法来描述和计算吉尔伯特阻尼的角度来看，建立一个坚实的基础，为未来的调查磁弛豫效应在任何一种材料。
2018-12-19 cond-mat.mes-hall
Gilbert damping and spin Coulomb drag in a magnetized electron liquid with spin-orbit interaction
我们提出了一个微观计算的吉尔伯特阻尼常数的磁化的二维自旋极化电子液体的存在下的内在自旋轨道相互作用。首先，我们证明了吉尔伯特常数可以用自旋-轨道诱导力矩的自关联函数来表示。然后，我们专门的Rashba自旋轨道相互作用的情况下，我们表明，在这个模型中的吉尔伯特常数是有关的自旋通道电导率。这使我们能够研究吉尔伯特阻尼常数在不同的物理制度，其特征在于不同的顺序的相关的能量标度-自旋轨道耦合，塞曼耦合，动量弛豫率，自旋动量弛豫率，自旋进动频率-并讨论其行为在各种限制。特别注意的是电子-电子相互作用的影响，进入自旋电导率，因此吉尔伯特阻尼常数通过自旋库仑阻力系数。
2006-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Voltage dependence of Landau-Lifshitz-Gilbert damping of a spin in a current driven tunnel junction
本文提出了在外加电压$V$作用下，与两个引线中的传导电子耦合的结中的局域自旋${\vec S}$的Landau-Lifshitz-Gilbert阻尼$α$理论.我们发现阻尼项的电压依赖性反映了态密度的能量依赖性。我们发现这种效应与电压成线性关系，并受引线的粒子-空穴不对称性的控制。
2006-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exact Intrinsic Localized Excitation of an Anisotropic Ferromagnetic Spin Chain in External Magnetic Field with Gilbert Damping, Spin Current and PT-Symmetry
我们精确地得到了各向异性海森堡铁磁自旋链在含有Gilbert阻尼的恒定/可变外磁场中的单自旋内禀局域激发.我们还指出了如何在自旋转移纳米振荡器（STNO）的适当幅度的自旋电流项可以稳定的阻尼趋势。此外，我们展示了如何在最近提出的PT对称磁性纳米结构中维持这种激发。我们也简要地考虑更一般的自旋激发。
2018-05-03 cond-mat.mes-hall nlin.SI
Gilbert damping in noncollinear ferromagnets
偏离平衡位置的共线磁化的进动和阻尼由Landau-Lifshitz-Gilbert方程描述。对于非共线磁化，不知道如何描述阻尼。我们利用第一性原理散射理论研究了重要铁磁合金Ni $_{80}$ Fe $_{20}$的一维横向畴壁的阻尼，并用唯象模型解释了结果.阻尼被发现不仅取决于磁化织构，但也对特定的动力学模式的布洛赫和Néel DW。即使在高度无序的Ni $_{80}$ Fe $_{20}$合金中，也发现阻尼是显著非局部的。
2014-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Highly tunable Gilbert damping in two-dimensional van der Waals ferromagnet Fe3GaTe2: From bilayer to the twisted bilayer
本研究通过第一性原理计算发现，扭转双层Fe3GaTe2可有效降低垂直磁化的吉尔伯特阻尼，并将其取向各向异性增强高达635%，为二维范德华铁磁体的阻尼调控开辟新途径。
2025-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Symmetry-forbidden intraband transitions leading to ultralow Gilbert damping in van der Waals ferromagnets
通过第一性原理计算发现，二维范德华铁磁体中镜面对称性禁止带内跃迁，从而实现超低吉尔伯特阻尼，且打破对称性可调控阻尼，为低维自旋电子器件设计提供新思路。
2025-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low Gilbert Damping Constant in Perpendicularly Magnetized W/CoFeB/MgO Films with High Thermal Stability
具有低阻尼常数和高热稳定性的永磁材料在实现高密度、非易失性和低功耗的自旋电子器件方面具有巨大的潜力，这些自旋电子器件可以在高处理温度下保持操作可靠性。本文研究了垂直磁化的W/CoFeB/MgO薄膜的Gilbert阻尼常数（α），该薄膜具有高的垂直磁各向异性和优异的热稳定性。用全光时间分辨磁光克尔效应方法测定了不同退火温度下PMA薄膜的α。结果表明，随着退火温度的升高，W/CoFeB/MgO PMA薄膜的α值减小，在350 °C退火时达到最小值α = 0.016，在400 °C退火后，α值增大到0.024。在350 °C下观察到的最小α值是由两个竞争效应合理化的，因为退火温度变得更高：CoFeB层的结晶增强和在CoFeB层的两个界面处发生的死层生长。我们进一步证明，400 ° C退火的W/CoFeB/MgO薄膜的α与300 °C退火的参考Ta/CoFeB/MgO PMA薄膜的α相当，证明了W籽晶CoFeB薄膜的增强的热稳定性。
2017-09-21 cond-mat.mes-hall
Negative temperature coefficient of Gilbert damping in magnetic bilayers
Southeast University（东南大学）；University of York（约克大学）；Nanjing University（南京大学）
通过原子模拟和实验测量，发现Py/Nd双层中吉尔伯特阻尼随温度升高而降低，源于界面自旋泵浦增强阻尼及弛豫过程中界面与体磁化的动态分离，且可通过改变Nd覆盖层厚度调控温度依赖性。
2026-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic Damping/Anti-damping in a Periodic 2D Helical surface; A Non-Equilibrium Keldysh Green Function Approach
本文从理论上研究了具有铁磁交换耦合的二维螺旋表面态的两带模型的自旋轨道矩和Gilbert阻尼。我们将密度矩阵分解为费米海和费米面分量，得到了它们对电子输运和自旋轨道矩的贡献。此外，我们得到了由于三维拓扑绝缘体（TI）的表面状态的吉尔伯特阻尼的表达式，并预测其依赖于磁化旋进轴的方向。
2016-08-13 cond-mat.mes-hall
A robust theory of thermal activation in magnetic systems with Gilbert damping
受Langer谐振理论启发，推导了多维自旋系统作为Gilbert阻尼参数$α$函数的一般激活速率，发现其在$α\ll1$范围内有效，并揭示了有限反铁磁自旋链中Meyer-Neldel规则的失效。
2025-04-01 cond-mat.mes-hall
Generalisation of Gilbert damping and magnetic inertia parameter as a series of higher-order relativistic terms
唯象的Landau-Lifshitz-Gilbert（LLG）运动方程仍然是当代磁化动力学研究的基石，其中Gilbert阻尼参数归因于一阶相对论效应。为了包括磁惯性效应，LLG方程先前已经被扩展为补充惯性项，并且所产生的惯性动力学与二阶相对论效应有关。在这里，我们开始从相对论狄拉克方程，并执行一个Foldy-Wouthuysen变换，推导出一个广义泡利自旋哈密顿量，包含相对论修正项，以任何更高的顺序。利用自旋运动的海森堡方程，我们导出了张量Gilbert阻尼和磁惯性参数的广义相对论表达式，并表明这些张量可以表示为一系列高阶相对论修正项。我们进一步表明，在一个谐波的外部驱动场的情况下，这些系列可以求和，我们提供封闭的吉尔伯特和惯性参数的驱动场的频率的函数的解析表达式。
2018-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Dynamics of a Magnetic Needle Magnetometer: Sensitivity to Landau-Lifshitz-Gilbert Damping
为了获得高精度的磁强计，对单畴磁针在外加磁场${\bf B}$作用下的磁特性进行了分析。我们确定的不确定性$ΔB$这样的设备由于吉尔伯特耗散和相关的内部磁场波动，引起扩散的磁针轴方向${\bf n}$和针轨道角动量。分析了磁针在磁阱中的悬浮及其稳定性。
2018-10-19 cond-mat.mes-hall physics.gen-ph
Giant anisotropy of Gilbert damping in a Rashba honeycomb antiferromagnet
巨吉尔伯特阻尼各向异性被确定为一个签名的强Rashba自旋轨道耦合在一个蜂窝晶格上的二维反铁磁体。这种现象起源于自旋轨道诱导分裂的传导电子子带，强烈抑制某些自旋翻转过程。因此，自旋轨道相互作用被证明支持一个无阻尼的非平衡动力学模式，对应于一个超快的面内Néel矢量旋进和恒定的非平面磁化。这种现象的基础上说明的二维$s$ - $d$样模型。自旋轨道扭矩和电导率也计算微观这个模型。与吉尔伯特阻尼这些量显示，揭示只有一个弱的各向异性，这是有限的半导体制度对应的费米能量留在附近的反铁磁间隙。
2019-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Time-retarded damping and magnetic inertia in the Landau-Lifshitz-Gilbert equation self-consistently coupled to electronic time-dependent nonequilibrium Green functions
传统的Landau-Lifshitz-Gilbert（LLG）方程被广泛用于描述局部磁矩的动力学，局部磁矩被视为固定长度的经典矢量，其变化被假设为与原因同时发生。在这里，我们证明了最近开发的[M。D. Petrović { \em等人}，{ \tt arXiv：1802.05682}] LLG方程与电子的时间相关量子力学描述的自洽耦合在微观上产生了由也是空间相关的记忆核描述的LLG方程中的时间延迟阻尼。对于局部磁矩的足够慢的动态，存储器内核可以被扩展以提取Gilbert阻尼（与磁化的一阶时间导数成比例）和磁惯性（与磁化的二阶时间导数成比例）项，然而，与常规LLG方程中使用的时间无关参数相比，这些项的参数是时间相关的。我们使用的例子中的单个或多个磁矩旋进的外部磁场，以及场驱动的运动的磁畴壁（DW），量化的差异，其时间演化计算从传统的LLG方程与TDNEF +LLG量子经典混合方法。TDNEG +LLG方法预测的更快的DW运动揭示了重要的量子效应，源于传导电子自旋对经典局部磁矩运动的有限时间，在传统的经典微磁学模拟中缺失。我们还证明了TDNEGF+ LLG计算的数值精确，因此，移动DW和微扰自旋动力公式结合传统的LLG方程计算的相同数量的电荷流泵的非微扰结果之间的巨大差异。
2018-12-06 cond-mat.mes-hall
Enhancement of ultrafast demagnetization rate and Gilbert damping driven by femtosecond laser-induced spin currents in Fe81Ga19/Ir20Mn80 bilayers
在自旋电子学应用中，超快自旋动力学必须通过飞秒激光辐射控制在飞秒（fs）时间尺度。在这样的超快时间尺度下，应考虑吉尔伯特阻尼因子α对超快退磁时间的影响。在以前的探索这两个参数之间的关系，它被发现，基于局域自旋翻转散射模型的理论计算与实验结果不一致。在Fe_（81）Ga_（19）（FeGa）/Ir_（20）Mn_（80）（IrMn）双层膜中，α的非常规IrMn厚度依赖性是由从铁磁（FM）FeGa层到反铁磁（AFM）IrMn层的自旋电流和从AFM层到FM层的自旋电流之间的竞争引起的.更重要的是，我们建立了超快去磁速率的变化与自旋电流通过界面自旋化学势引起的吉尔伯特阻尼增强之间的比例关系。我们的工作为超快光生自旋电流主导系统中的超快退磁时间和Gilbert阻尼之间的联系搭建了一座桥梁，不仅解释了τ M与α关系的实验和理论结果之间的不一致，而且为超快自旋动力学提供了进一步的认识.
2019-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Orbital-excitation-dominated magnetization dissipation and quantum oscillation of Gilbert damping in Fe films
本研究利用第一性原理计算与铁磁共振实验，揭示了Fe中轨道激发主导的自旋耗散机制及低温下由量子阱态引起的Gilbert阻尼振荡，解释了Fe基合金的超低阻尼现象。
2025-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnon chiral damping beyond the Dzyaloshinskii-Moriya interaction
Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau（莱茵兰-普法尔茨技术大学凯泽斯劳滕-兰道分校）；Indian Institute of Technology (Indian School of Mines)（印度理工学院（印度矿业学院））；Uppsala University（乌普萨拉大学）；University of Münster（明斯特大学）
本文提出反对称Gilbert阻尼作为磁振子手性阻尼的新机制，无需Dzyaloshinskii-Moriya相互作用即可产生非互易阻尼，且效应约大一个数量级。
2026-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Dependence of nonlocal Gilbert damping on the ferromagnetic layer type in FM/Cu/Pt heterostructures
测量了FM（t $_{FM}$）/ Cu（5 nm）[/ Pt（2nm）] / Al（2nm）异质结构中非局域Gilbert弛豫速率的尺寸效应，FM = \{ Ni $_{81}$，Fe $_{19}$，Co $_{60}$，Fe $_{20}$，B $_{20}$，纯Co\}.常见的行为是观察三个FM层，其中额外的松弛遵守严格的逆幂律依赖$ΔG =K \:t^{n}$，$n=-\textrm{1.04}\pm\textrm{0.06}$和类似的幅度$K=\textrm{224}\pm\textrm{40 Mhz}\cdot\textrm{nm}$。由于测试的FM层在自旋扩散长度$λ_{SDL}$上跨越一个数量级，因此结果支持自旋扩散而不是非局部电阻率作为效应的起源。
2010-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A unified first-principles study of Gilbert damping, spin-flip diffusion and resistivity in transition metal alloys
使用第一性原理散射理论，包括在平等的基础上的无序和自旋-轨道耦合的制定，我们计算的电阻率$ρ$，自旋翻转扩散长度$l_{sf}$和吉尔伯特阻尼参数$α$为Ni $_{1-x}$ Fe $_x$替代合金作为$x$的函数。对于技术上重要的Ni $_{80}$ Fe $_{20}$合金，坡莫合金，我们计算的$ρ= 3.5 \pm 0.15$ $μ$欧姆-厘米，$l_{sf}=5.5 \pm 0.3$ nm，和$α= 0.0046 \pm 0.0001$的值相比，在$4.2-4.8$ $μ$欧姆-厘米的$ρ$，$5.0-6.0$ nm的$l_{sf}$，和$0.004-0.013$的$α$范围内的实验低温值表明，理论形式捕捉到这些参数的最重要的贡献。
2011-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Measurement of Gilbert damping parameters in nanoscale CPP-GMR spin-valves
原位，设备级测量的热磁噪声谱线宽度在60 nm直径的CPP-GMR自旋阀堆栈的IrMn/ref/Cu/自由，与参考和自由层类似的CoFe/CoFeGe合金，用于同时确定的固有吉尔伯特阻尼两个磁性层。它示出，在自由和参考层之间的“魔角”的静力平衡磁化的仔细对齐可以允许直接测量的宽带固有的热谱在虚拟的情况下，否则严重扭曲的谱线的形状，并需要线宽外推到零电流（尽管如此，也被证明同意与直接方法）的自旋扭矩效应。实验魔角谱与宏观自旋计算和微磁本征模分析都有很好的定性和定量一致性。尽管相似的成分和厚度，但反复发现IrMn交换钉扎参考层具有比自由层（α ~ 0.01）大十倍的本征吉尔伯特阻尼（α ~ 0.1）。有人认为，大的参考层阻尼的结果，从强大的，非共振耦合到一个IrMn/ref耦合的损耗模式，而不是通常调用的两个磁振子过程。
2010-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Skyrmion Transport in a Nanotrack With Spatially Varying Damping and Non-adiabatic Torque
未来任何基于Skyrmion的信息处理设备都需要磁性Skyrmion的可靠传输。在这里，我们提出了一个微磁学研究的平面内电流驱动运动的skyrmion在铁磁纳米轨道空间正弦变化的吉尔伯特阻尼和/或非绝热自旋转移力矩系数。研究发现，由于纳米轨道中的吉尔伯特阻尼和非绝热自旋转移力矩的空间变化，skyrmion以正弦模式运动，这可以防止skyrmion霍尔效应对skyrmion的破坏.研究结果为Skyrmion自旋电子学应用中Skyrmion输运通道的设计和开发提供了指导。
2016-12-15 cond-mat.mes-hall
Chiral damping, chiral gyromagnetism and current-induced torques in textured one-dimensional Rashba ferromagnets
本文研究了具有非共线磁交换场的一维Rashba模型中的吉尔伯特阻尼、光谱旋磁比和电流感生转矩。我们发现由于空间反转不对称性和自旋轨道相互作用（SOI）的结合，左手和右手Néel型磁畴壁的Gilbert阻尼不同，这与最近的手征阻尼实验观察一致.此外，我们发现，也光谱$g$因子不同的左手和右手Néel型畴壁，我们称之为手征旋磁。我们还研究了旋磁比在Rashba模型与共线磁化，在那里我们发现，散射修正的$g$因素消失为零SOI，成为重要的有限自旋轨道耦合，并趋于稳定的旋磁比接近其非相对论值。
2017-08-31 cond-mat.mes-hall
Negative Gilbert damping in cavity optomagnonics
伴随宇称-时间对称破缺的例外点（EP）最近受到了广泛的物理学界的关注。通过引入平衡的增益和损耗，它已经在光子学、声学和电子结构中实现。然而，磁振子EP的观测仍然难以捉摸。主要的挑战是通过实验产生负吉尔伯特阻尼，这被认为是极不可能的，但PT对称性要求。在本工作中，我们研究了圆偏振激光与放置在光学腔中的亚微米磁体的磁光相互作用。结果表明，在远蓝失谐量下，驱动激光与腔体光子的非共振耦合可以诱导出精确的Gilbert型磁增益（或负阻尼）。一个双曲正切函数anvanc被发现很好地描述了时间分辨自旋翻转的内禀磁化耗散被克服。当光抽运磁体与一个纯损耗磁体相互作用时，通过改变失谐系数，我们观察到从不平衡到被动PT对称的相变。我们的研究结果为操纵磁阻尼参数的符号和实现腔光磁学中的EP提供了一条可行的途径。
2020-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Correlation Effects in the Stochastic Landau-Lifshitz-Gilbert Equation
当磁矩的进动运动附加单轴各向异性并由有限关联时间$τ$的乘性耦合随机场驱动时，我们分析了Landau-Lifshitz-Gilbert方程.自旋波分量的平均值提供了自旋波色散关系及其阻尼受到确定性吉尔伯特阻尼参数$α$、随机力$D$的强度及其时间范围$τ$的强烈影响。通过推导联合概率函数的演化方程，可以在低关联时间极限下计算自旋-自旋-关联函数。稳定性分析使我们能够找到的相位图内的$α-D$平面为不同值的$τ$阻尼自旋波解决方案是稳定的。即使对于零确定性吉尔伯特阻尼的磁振子提供有限的寿命。我们检测到一个参数范围内的确定性和随机阻尼机制能够相互补偿导致无阻尼自旋波。的发病的特征在于由一个临界值的相关时间。$τ$的增强导致关联函数的振荡增加。
2010-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Spin waves in ferromagnetic thin films
自旋波是磁性材料中固有自旋序的扰动。本文假设自旋波在以恒定速度传播时保持其形状不变，得到了Landau-Lifshitz-Gilbert方程中的自旋波。我们的主要发现包括：（1）在没有Gilbert阻尼的情况下，自旋波以与磁场强度成正比的增量的恒定速度传播;（2）在没有磁场的情况下，在给定的时间，当阻尼参数变为零时，自旋波以指数方式快速收敛到其初始轮廓，并且在长时间内，自旋波的弛豫动力学以指数方式快速收敛到容易的-（3）在Gilbert阻尼和磁场共同作用下，自旋波在很短的时间尺度内以指数形式快速向易磁化轴方向收敛，超过该时间尺度后，自旋波以恒定速度传播.这些提供了对铁磁材料中自旋波的全面理解。
2019-10-24 cond-mat.mes-hall
Disentangling Spin Pumping and Two-Magnon Scattering Contributions to Gilbert Damping in YIG/V Bilayers
American University of Beirut（贝鲁特美国大学）
通过宽带铁磁共振测量YIG厚度依赖的阻尼，建立包含自旋泵浦和双磁子散射的模型，成功分离两种贡献并提取有效自旋混合电导。
2026-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A systematic study of magnetodynamic properties at finite temperatures in doped permalloy from first principles calculations
采用第一性原理计算，系统地研究了4d或5d过渡金属杂质对坡莫合金（Py）（Fe $_{0.19}$ Ni $_{0.81}$）的磁动力学性质Gilbert阻尼、磁化强度和交换刚度的影响。我们发现，吉尔伯特阻尼的趋势可以理解从相对较少的基本参数，如在费米能级的态密度，自旋轨道耦合和杂质浓度。%的吉尔伯特阻尼的温度依赖性被发现是非常弱的，我们涉及到合金中的带内跃迁的缺乏。掺杂$4d$元素的%除了稀释主体外，对所研究的吉尔伯特阻尼没有重大影响。然而，$5d$元件对阻尼具有深远的影响，并允许在保持磁化和交换刚度的同时在大的间隔上对其进行调谐。关于自旋刚度，用早过渡金属掺杂导致相当大的软化，而后过渡金属具有较小的影响。%我们的结果与以前的计算结果吻合得很好。与实验结果相比，计算的吉尔伯特阻尼似乎略有低估，而自旋刚度表现出良好的一般协议。
2016-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetization Dissipation in Ferromagnets from Scattering Theory
铁磁体的磁化动力学通常用Landau-Lifshitz-Gilbert（LLG）方程来表示。该方程的反应部分描述了有效场的磁化响应，而耗散部分则由吉尔伯特阻尼张量参数化。我们制定了一个散射理论的磁化动力学和映射的线性LLG方程的描述附加电接触的铁磁体。然后，电抗部分可以用静态散射矩阵来表示。低频磁化动力学的耗散贡献可以描述为绝热能量泵过程的电子子系统的时间相关的磁化。吉尔伯特阻尼张量依赖于散射矩阵的时间导数作为磁化方向的函数。根据涨落耗散定理，有效场的涨落也可以用准静态散射矩阵表示。该理论是制定一般的磁化纹理和单畴进动和畴壁运动。我们证明了由散射理论得到的Gilbert阻尼与由Kubo形式得到的结果是一致的。
2011-04-08 cond-mat.mes-hall
Magnetization damping in a local-density approximation
在自洽绝热局域密度近似下研究了流动过渡金属铁磁体对横向磁场的线性响应。磁化率的计算从微观哈密顿量，包括自旋守恒杂质，杂质诱导的自旋轨道相互作用和磁性杂质使用Keldysh形式主义。在朗道-Lifshitz-吉尔伯特方程的吉尔伯特阻尼常数被确定，参数化的有效横向自旋退相率，并被发现是成反比的交换分裂。我们的结果证明了Tserkovnyak \textit{et al.}在弱巡游铁磁体中电流感生磁化动力学研究中横向自旋退相的唯象处理。我们表明，忽略梯度修正的准经典输运方程导致不正确的结果时，交换势成为费米能量的顺序。
2006-11-22 cond-mat.mes-hall
Enhanced Gilbert Damping via Cubic Spin-Orbit Coupling at 2DHG/Ferromagnetic Insulator Interface
本研究揭示 2DHG/FI 界面中三次 RSOC 可增强自旋泵浦与 Gilbert 阻尼，并阐明温度、费米能级及磁振子吸收的作用，为电压调控自旋电子器件提供思路。
2025-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anisotropic and controllable Gilbert-Bloch dissipation in spin valves
自旋阀形成了从磁阻读取头到自旋转移力矩振荡器的广泛的自旋电子学概念和器件中的关键构建块。我们阐明了在自由层中的磁阻尼的角度的依赖关系，其平衡磁化与固定层。自旋泵介导的阻尼是各向异性和张量，吉尔伯特和布洛赫类条款。我们的研究揭示了一种机制，通过固定层磁化方向，特别是当磁铁是电绝缘的自由层阻尼在原位从可忽略不计到一个大的值。此外，我们预计布洛赫的贡献，出现在非磁性间隔的纵向自旋积累在自旋阀的其他现象中发挥了重要作用。
2019-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
CoFeB/MgO/CoFeB structures with orthogonal easy axes: perpendicular anisotropy and damping
本文报道了底部-CoFeB（0.93 nm）/MgO（0.90 - 1.25 nm）/CoFeB（1.31 nm）-顶部沉积体系的Gilbert阻尼参数$α$、有效磁化强度$4πM_{eff}$和$g$因子的不对称性。CoFeB层的磁化表现出特定的非共线配置与正交的易磁化轴和$4πM_{eff}$值为$+2.2$ kG和$-2.3$ kG的底部和顶部层，分别。我们发现，$4πM_{eff}$依赖于$g$ -因子的不对称性$g_\perp - g_\parallel$在垂直和面内方向测量揭示了高度非线性的关系。相比之下，吉尔伯特阻尼对于两个层实际上是相同的。退火的薄膜的结果在共线的易轴垂直的平面为两个层。然而，由于增强的非均匀加宽，线宽强烈增加。
2019-02-20 cond-mat.mes-hall
Using rf voltage induced ferromagnetic resonance to study the spin-wave density of states and the Gilbert damping in perpendicularly magnetized disks
我们研究了如何在射频电压感应铁磁共振自旋波共振线的形状可以用来提取自旋波态密度和具有垂直各向异性的纳米隧道结旋进层内的阻尼。我们的工作与沿易轴施加的字段，以保持系统的单轴对称性。我们描述的设置来研究的磁化率贡献的自旋波的场频率空间。然后，我们确定了最大的设备尺寸以上的自旋波不能再孤立地研究，因为它们的响应的线宽使它们重叠。射频电压感应信号是两个电压的总和，具有可比的幅度：第一个电压，源于横向磁化率和磁阻整流和第二个电压，产生于非线性纵向磁化率和所产生的时间平均变化的微磁配置。横向和纵向磁化率信号具有不同的直流偏置依赖性，使得它们可以通过测量器件如何在不同的直流偏置电压下整流射频电压来分离。横向和纵向磁化率信号具有不同的线形;它们的联合研究可以产生具有与标准FMR相比的置信度的设备的自由层的吉尔伯特阻尼。我们的方法是说明基于FeCoB的自由层，其中单独的自旋波可以充分解决只有低于200 nm的磁盘直径。具有90 nm直径的装置上的谐振线形状与0.011的吉尔伯特阻尼一致。0.011的阻尼超过在未图案化的膜上测量的0.008的值，这表明需要器件级测量来正确评估耗散。
2017-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stability of a Magnetically Levitated Nanomagnet in Vacuum: Effects of Gas and Magnetization Damping
在没有耗散的情况下，非旋转磁性纳米颗粒可以稳定地悬浮在静态磁场中，这是其磁化的自旋原点的结果。在这里，我们研究耗散对系统稳定性的影响，考虑与背景气体的相互作用和固有的吉尔伯特阻尼的磁化动力学。在大的应用磁场，我们确定吉尔伯特阻尼作为稳定悬浮的关键限制因素引起的磁化切换。在低施加的磁场和小颗粒尺寸的磁化切换是防止由于旋转和磁化动力学的强耦合，和稳定性主要是由气体引起的耗散的限制。在后一种情况下，高真空应该足以在实验相关的时间尺度上延长稳定的悬浮。我们的结果表明，实验观察量子自旋稳定的磁悬浮现象的可能性。
2022-05-31 cond-mat.mes-hall
Unifying ultrafast demagnetization and intrinsic Gilbert damping in Co/Ni bilayers with electronic relaxation near the Fermi surface
可控地操纵激光诱导超快磁动力学的能力是未来高速自旋电子器件的先决条件。器件的优化需要超快退磁时间和固有吉尔伯特阻尼的可控性。在以前的尝试建立和之间的关系，稀土掺杂的坡莫合金薄膜具有两种不同的退磁机制是不是一个合适的候选人。本文选择Co/Ni双层膜，通过调节Ni层厚度，利用时间分辨磁光克尔效应（TRMOKE）研究了Co/Ni双层膜中的和之间的关系，得到了这两个参数之间近似成比例的关系。TRMOKE实验与呼吸费米面模型的预测结果吻合较好，证实了大的Elliott-Yafet自旋混合参数与Co/Ni界面强的自旋轨道耦合有关.更重要的是，在费米面附近具有电子弛豫的金属薄膜或异质结构中，与之间的比例关系表明局部自旋翻转散射畴是超快退磁机制，否则是自旋电流机制畴。同时研究超快退磁时间和Gilbert阻尼是区分金属异质结构超快磁猝灭的主要贡献的有效方法。我们的工作为调控金属异质结构如垂直磁各向异性Ta/Pt/Co/Ni/Pt/Ta多层膜的太赫兹辐射强度和效率开辟了一条新的途径，对高频自旋电子器件的设计具有直接的意义。
2017-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetization Dissipation in the Ferromagnetic Semiconductor (Ga,Mn)As
基于磁化弛豫的散射理论计算了（Ga，Mn）As的Gilbert阻尼。无序散射包括非微扰。在干净的限制，自旋泵从本地化的d-电子的巡回孔占主导地位的弛豫过程。在扩散状态下，呼吸费米表面效应被带间散射的效应平衡，这导致吉尔伯特阻尼常数在0.005左右饱和。在小样本中，系统形状引起吉尔伯特阻尼的大的各向异性。
2011-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The fractional Landau-Lifshitz-Gilbert equation
本研究针对磁矩自旋动力学耗散问题，通过将大自旋与热库耦合，基于Caldeira-Leggett模型推导低频通用（非）欧姆阻尼项，提出含$s\ge0$阶分数阶导数阻尼的分数阶LLG方程，且$s$可通过铁磁共振实验测定。
2022-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
