Spin-Noise and Damping in Individual Metallic Ferromagnetic Nanoparticles
我们介绍了一个高度敏感和相对简单的技术来观察单个镍纳米粒子的磁化运动，在毫开尔文温度下的电子隧穿电荷传感的基础上。通过纳米粒子的顺序电子隧穿驱动非平衡磁化动力学，这引起了我们实时测量的有效电荷噪声。在自由自旋扩散区，电子和磁化强度处于细致平衡状态，我们观察到磁阻尼时间随磁场的变化呈现出一个峰值，其最长阻尼时间为$\simeq 10$ ~ ms。
2017-11-14 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
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
Another view on Gilbert damping in two-dimensional ferromagnets
对自旋-轨道驱动磁化动力学的技术影响的浓厚兴趣要求适当的理论描述，特别是在微观框架的背景下，要开发。事实上，磁化动力学到目前为止接近的朗道-Lifshitz-吉尔伯特方程的特点转矩磁化纯现象学的理由。特别地，自旋-轨道耦合不遵守自旋守恒，从而导致角动量转移到晶格和阻尼。这种机制是占吉尔伯特阻尼转矩，描述了弛豫的磁化平衡。在这项研究中，我们制定了一个微观Kubo-Stendereda公式的吉尔伯特阻尼张量的组件和应用阐述的形式主义的二维Rashba铁磁体在弱无序极限。我们表明，一个精确的解析表达式对应的吉尔伯特阻尼参数表现出线性依赖的散射率，并保持恒定值到室温时，没有振动的自由度存在于系统中。我们认为，本文中开发的方法可以安全地应用于非铁磁金属和铁磁金属制成的双层，例如，CoPt.
2018-11-21 cond-mat.mes-hall
Theory of magnon motive force in chiral ferromagnets
我们预测，磁振子动力可以导致温度相关的，非线性手征阻尼在导电和绝缘铁磁体。我们估计，这种阻尼可以显着影响运动的skyrmions和域壁在有限的温度。我们还发现，在低吉尔伯特阻尼的系统中，移动手征磁纹理和由此产生的磁振子动力可以在横向上诱导大的自旋和能量流。
2016-07-13 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
Spin-Scattering Rates in Metallic Thin Films Measured by Ferromagnetic Resonance Damping Enhanced by Spin-Pumping
我们确定的自旋输运性质的Pd和Pt薄膜通过测量增加铁磁共振阻尼由于自旋泵在铁磁（FM）-非铁磁金属（NM）多层膜与不同的NM厚度。随着NM厚度的阻尼的增加强烈地依赖于NM的自旋和电荷输运性质，如由包括动量和自旋散射参数的扩散方程所模拟的。我们使用自旋扩散方程的解析解来获得Pt和Pd的自旋扩散长度。通过测量NM厚度的电导率的依赖关系，我们相关的电荷和自旋输运参数，并验证在这些系统中的动量散射和自旋散射率的各种模型的适用性：常数，反比例（Dyakanov-Perel），和线性比例（Elliot-Yafet）。我们证实了以前的报告，自旋散射时间可以短于动量散射时间在Pt，Dyakanov-Perel模型是最好的拟合数据。
2015-06-16 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
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
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
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
Resonant Nonlinear Damping of Quantized Spin Waves in Ferromagnetic Nanowires
我们利用自旋矩铁磁共振测量坡莫合金纳米线中偶极交换自旋波的光谱特性。我们的测量结果表明，几何约束的纳米线几何结构中的自旋波的阻尼有深远的影响。最低能量量子化自旋波模式的阻尼参数以共振方式取决于所施加的磁场，并且在随着纳米线宽度减小而增大的磁场处呈现最大值。这种阻尼的增强源于非线性共振三磁振子汇流过程，其允许在由纳米线几何形状中的自旋波谱的量化确定的特定偏置场值下进行。
2009-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Reduction of back switching by large damping ferromagnetic material
最近的研究磁化动力学引起的自旋-轨道扭矩揭示了一个弱的依赖于铁磁自由层的阻尼常数的磁化切换的临界电流。然而，这项研究表明，阻尼常数在自旋轨道转矩引起的磁化翻转中起着关键作用。易磁化轴平行于电流方向的铁磁体中会发生一种不希望发生的回切现象，这种回切现象称为反向回切。数值和理论分析表明，当铁磁体的阻尼常数较大时，反向开关被强烈抑制。
2020-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
High Spin-Wave Propagation Length Consistent with Low Damping in a Metallic Ferromagnet
我们报道了Co $_{\text{25}}$ Fe $_{\text{75}}$异质结构的超低内禀磁阻尼，在室温下达到低$10^{-4}$区域。利用宽带铁磁共振技术，我们提取了几个不同铁磁层厚度的Co $_{\text{25}}$ Fe $_{\text{75}}$基异质结构的动态磁特性。通过估算涡流对阻尼的贡献，测量辐射阻尼和自旋泵效应，我们发现26.nm厚样品的本征阻尼为$ $α_{\mathrm{0}} \lesssim 3.18\times10^{-4}$ .此外，使用布里渊光散射显微镜，我们测量了自旋波传播长度高达$(21\pm1)\,\mathrm{μm}$在26 nm厚的Co $_{\text{25}}$ Fe $_{\text{75}}$异质结构在室温下，这是在良好的协议与测量的阻尼。
2019-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Monopoles in ferromagnetic metals
本文的目的是介绍磁单极子，并对铁磁金属中两种特殊的磁单极子，刺猬磁单极子和自旋阻尼磁单极子进行理论推导。自旋阻尼单极子可以在简单的系统中产生，例如铁磁体和具有强自旋-轨道相互作用的重元素（例如Pt）的结。这种磁共振在电子学与磁性的耦合中是必不可少的，因此有望在自旋电子学中发挥重要作用。
2012-03-13 cond-mat.mes-hall
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
Spin-Torque Ferromagnetic Resonance Measurements of Damping in Nanomagnets
利用微波频率自旋转移矩驱动的铁磁共振，在室温下测量了薄膜CoFeB和坡莫合金（Py）纳米磁体的磁阻尼参数α。我们得到的$α_{CoFeB} = 0.014 \pm 0.003$和$α_{Py}=0.010 \pm 0.002$，扩展薄膜的测量值相当，但显着小于以前确定的有效阻尼类似的纳米磁体适合大角度磁激发和磁反转的时域研究。大振幅纳米磁体动力学的较大阻尼归因于非均匀磁模式的非线性激励。
2007-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of a Berry phase anti-damping spin-orbit torque
最近观察到的铁磁体/正常导体界面的电流诱导磁化翻转对未来的磁存储技术有重要影响。在一种解释中，开关起源于载流子与自旋相关的散射引起的相对论反阻尼自旋轨道力矩（SOT）的结构与破缺的空间反演对称性。另一种解释结合了相对论自旋霍尔效应（SHE），使正常导体的自旋电流注入器，与非相对论自旋转移力矩（STT）的铁磁体。值得注意的是，在这些实验中的SHE起源于一个干净的晶体的能带结构中的Berry相位效应和抗阻尼STT也是基于从载流子到磁化的自旋的无序无关的转移。在这里，我们报告的观察到一个反阻尼SOT源于一个类似的贝里相位效应的SHE。因此，单独的SOT可以基于散射无关原理来诱导磁化动力学。铁磁半导体（Ga，Mn）As在晶体中具有破缺的空间反转对称性。这允许我们考虑裸铁磁元件，其通过设计消除了对自旋扭矩的任何SHE相关贡献。我们提供了一个直观的图片的Berry相起源的反阻尼SOT和微观建模的测量数据。
2013-06-08 cond-mat.mes-hall
Spin-transfer in an open ferromagnetic layer: from negative damping to effective temperature
自旋转移是一种典型的自旋电子学效应，它允许通过自旋注入来切换铁磁层。大多数关于自旋转移的实验结果都是在磁化强度的Landau-Lifshitz-Gilbert方程的基础上描述的，其中加入了额外的电流相关阻尼因子，并且可以是正的或负的。阻尼的起源可以通过进行随机实验来进一步研究，如在磁化的激活机制中自旋注入下的单次弛豫实验。在此制度下，观察到Néel-Brown激活定律，导致引入电流依赖的有效温度。为了证明这些违反直觉的参数（有效温度和负阻尼）的引入，进行详细的热动力学分析所涉及的不同的子系统。我们提出了一个热动力学的描述之间的电和铁磁子系统在正常/铁磁结的不同形式的能量交换。相应的福克普朗克方程，包括弛豫，推导。阻尼系数的Onsager-Casimir输运系数的研究，与互惠关系的帮助。推导出了活化区的有效温度。
2006-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Micromagnetic modelling of anisotropic damping in ferromagnet
我们报告的Landau-Lifshitz-Baryakhtar理论的数值实现，这表明微磁弛豫项服从磁性晶体的对称性，即。e.用相应对称性的张量代替单个固有阻尼常数。研究了饱和铁磁薄圆盘和椭圆中各向异性弛豫的影响。我们调查的角度依赖性的线宽的磁共振相对于给定的弛豫张量的结构。模拟结果表明，磁振子线宽的各向异性仅由两个因素决定：弛豫张量在旋进平面上的投影和旋进平面的椭圆率。
2013-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Influences of interfacial oxidization on surface magnetic energy, magnetic damping and spin-orbit-torques in Pt / ferromagnet / capping structures
研究了帽层（CAP）对重金属（Pt）/铁磁体（Co或Py）/ CAP（MgO/Ta，HfOx或TaN）界面磁各向异性能量密度（KS）、磁阻尼（α）和自旋轨道矩（SOTs）的影响.在室温下，CAP材料影响K_S的有效大小，这与界面磁性氧化物的形成有关。Co的动力学耗散参数受CAP（特别是MgO）的影响很大，而Py的动力学耗散参数则不受影响。这可能是由于额外的磁阻尼通过自旋泵浦过程中的Co/CoO界面和非相干磁振子产生（自旋波动）的界面CoO。它还观察到，抗阻尼和类场SOT的效率略有不同，在我们研究的厚度范围内的CAP。我们的研究结果揭示了界面氧化物的垂直磁各向异性，磁阻尼，和SOTs的关键作用。
2019-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Control of out-of-plane anti-damping spin torque with a canted ferromagnetic spin source
本研究通过铁磁SrRuO3层的倾斜磁矩构型获得面外反阻尼自旋矩，验证了其可由磁矩取向调控且两种自旋流均有贡献，为高效垂直磁存储切换提供支持。
2025-10-22 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
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
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
Current-induced magnetization dynamics in disordered itinerant ferromagnets
在自洽绝热局域密度近似下，研究了考虑自旋守恒和自旋退相杂质散射的铁磁金属中电流驱动的磁化动力学。基于量子动力学方程，我们推导了进入Landau-Lifshitz方程的Gilbert阻尼力矩和自旋转移力矩的频率和波矢线性阶。吉尔伯特阻尼和电流驱动的耗散扭矩规模相同，竞争，结果是，一个恒定电流驱动的磁畴壁运动是不敏感的自旋退相在弱铁磁性的限制。一个均匀的磁化强度被发现是更稳定的对自旋扭矩在巡回比在\textit{s} - \textit{d}模型的铁磁性。一个动态的自旋转移扭矩让人想起多层膜中的自旋泵被确定，并显示管理电流引起的畴壁畸变。
2006-10-26 cond-mat.mes-hall
Study of spin dynamics and damping on the magnetic nanowire arrays with various nanowire widths
我们研究了铁磁纳米线阵列中包含吉尔伯特阻尼的自旋动力学。我们利用矢量网络分析仪铁磁共振（VNA-FMR）测量了铁磁纳米线阵列的铁磁共振，并对测量结果进行了微磁学模拟分析。我们发现实验的VNA-FMR谱和微磁学模拟结果之间的各种应用磁场非常好的协议。我们发现纵向条件下的退磁因子Nz（Ny）随着纳米线宽度的减小而增大（减小）。对于横向磁场，Nz（Ny）随着纳米线宽度的增加而增加（减小）。我们还发现，吉尔伯特阻尼常数从0.018增加到0.051的纳米线宽度的横向情况下，而它几乎是恒定的0.021的纵向情况。
2015-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Vertically Graded Fe-Ni Alloys with Low Damping and a Sizeable Spin-Orbit Torque
针对传统双层结构减小厚度导致阻尼增加的问题，研究提出通过Fe-Ni合金垂直成分梯度打破体反演对称性，在10 nm单层铁磁体中同时实现低阻尼和显著自旋轨道力矩，为节能自旋电子器件提供新方案。
2024-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mean-field magnetization relaxation in conducting ferromagnets
集体铁磁运动在导电介质中被阻尼的磁矩和能量的转移到巡回载体。我们提出了一个计算相应的磁化弛豫作为一个线性响应问题的载流子动力学在铁磁体的有效交换场。在几乎没有内在自旋-轨道相互作用的电子系统中，均匀磁化运动可以通过进入自旋动力学的旋转参考系来形式上消除。在这种情况下的铁磁阻尼线性增长与自旋翻转率时，后者是小于交换场和成反比的自旋翻转率在相反的限制。这两种机制分别类似于“自旋泵”和“呼吸费米面”阻尼机制。在稀磁半导体中，由于价带中强的自旋-轨道相互作用，空穴介导的磁化强度可以有效地弛豫到巡游载流子自由度。
2004-07-02 cond-mat.mes-hall
Magnetization relaxation in (Ga,Mn)As ferromagnetic semiconductors
本文描述了铁磁半导体（Ga，Mn）As合金中由于p-d动力学交换耦合与巡游自旋子系统的Mn局域磁矩磁化弛豫的理论。理论上的吉尔伯特阻尼系数暗示了这种机制作为一个函数的Mn矩密度，空穴浓度，和准粒子寿命计算。与实验铁磁共振数据的比较表明，在退火强金属样品，p-d耦合有助于显着的阻尼率的磁化进动在低温下。通过结合理论吉尔伯特系数的值的磁各向异性能量，我们估计，在全半导体三层器件的自旋转移磁化翻转的典型的临界电流可以低至$\sim 10^{5} {\rm A cm}^{-2}$。
2003-11-19 cond-mat.mes-hall
Dynamics of Domain Wall in a Biaxial Ferromagnet With Spin-torque
本文用sine-gordon（SG）方程和Gilbert阻尼项耦合描述了双轴铁磁体与自旋极化电流相互作用中畴壁的动力学行为。在此模型的框架下，利用相应铁磁系统的扭折孤子解的微扰理论，得到了单个DW运动中电流的阈值，并证明了该阈值与Gilbert阻尼项有关.此外，DW的运动特性进行了讨论的零和非零阻尼的情况下，这表明我们的理论来描述DW的动力学是自洽的。
2004-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
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
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
Dynamic exchange via spin currents in acoustic and optical modes of ferromagnetic resonance in spin-valve structures
然而，通过厚的正常金属间隔层磁性解耦的两个铁磁层可以经由自旋泵发射的自旋电流动态耦合，并且通过相邻界面处的自旋扭矩效应吸收。由于在每一层中的角动量泄漏的部分补偿的阻尼在这两个层中的减少先前观察到的两个铁磁共振的重合。在非零磁耦合的情况下，这种动态交换将取决于层中磁矩的相互旋进。的共振峰的线宽的差异是预期的声学和光学制度的岁差。然而，层间耦合使层的谐振响应杂交，因此也可以改变它们的线宽。这两种机制之间的相互作用以前从未被考虑过。本文研究了弱耦合NiFe/CoFe/Cu/CoFe/MnIr自旋阀多层膜中杂化和非局域阻尼对线宽的联合影响。结果表明，自旋流的动态交换在光学模式和声学模式下是不同的，这种差异取决于层间耦合强度。与声学进动模式相反，光学模式中的动态交换作为附加阻尼源工作。在Landau-Lifshitz-Gilbert模型的框架下，对磁耦合和自旋电流耦合的两个铁磁层进行了模拟，将非局域阻尼的影响与共振模式的杂化分离开来。在我们的样品中，这两种机制带来了相同数量级的线宽变化，但导致明显不同的角度行为。所得到的结果是相关的一个广泛的类的耦合磁性多层膜的自旋输运弹道制度。
2014-01-08 cond-mat.mes-hall
Spin Dynamics and Multiple Reflections in Ferromagnetic Film in Contact with Normal Metal Layers
利用Tserkovnyak等人的自旋泵浦理论研究了嵌入在正常金属层之间的金属铁磁膜的自旋动力学。88，117601（2002）]。这种结构的散射矩阵是使用自旋相关的量子阱在铁磁区的潜力。由于在井中的多次反射，多余的吉尔伯特阻尼和旋磁比表现出量子振荡的铁磁膜的厚度的函数。振荡的波长由量子阱的深度给出。对于嵌入金层之间的铁膜，吉尔伯特阻尼的振荡幅度与Urban等人[Phys.Rev.Lett. 87，217204（2001）]。结果与Mills的线性响应理论[Phys.Rev.B68，0144419（2003）]进行了比较。
2004-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin pumping and magnetization dynamics in metallic multilayers
我们研究了铁磁薄膜和小铁磁颗粒与顺磁导体接触时的磁化动力学。移动的磁化矢量导致\textquotedblleft将自旋的\textquotedblright泵送到相邻的双金属层中。这种自旋转移影响的磁化动力学类似的Landau-Lifshitz-Gilbert现象。附加的吉尔伯特阻尼对于小的铁磁体是显著的，当双金属层有效地弛豫注入的自旋时，但是当正常金属中的自旋积累对抗自旋泵送时，效果减小。阻尼增强是由（反过来，可以用来测量）的混合电导或自旋扭矩参数的铁磁体-正常金属界面。我们的理论研究结果证实了协议与最近的实验在各种多层系统。
2002-12-05 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
Unconventional spin-orbit torque in transition metal dichalcogenide/ferromagnet bilayers from first-principles calculations
基于最近在\ch{WTe2} /坡莫合金双层膜系统中观察到的非常规类面外阻尼力矩，我们采用第一性原理和线性响应理论计算了二维过渡金属二硫属化物（TMD）-铁磁体异质结构中产生的自旋轨道力矩.我们的\ch{WTe2} /Co和\ch{MoTe2} /Co异质结中的自旋轨道转矩的数值计算显示了传统的和新颖的阻尼类torkances（转矩每电场）具有可比的幅度，周围$100~\hbar/2e~(\rm Ω\cdot cm)^{-1}$，电场施加垂直于TMD层的镜面。为了进一步了解阻尼扭矩的来源，我们计算了TMD和Co层之间的自旋电流通量，并发现两个量之间的良好协议。这表明，传统的阻尼类自旋-轨道扭矩的图片，其中扭矩的结果从自旋霍尔效应加上自旋转移扭矩，主要适用于TMD/Co双层系统。
2020-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral-Damping-Enhanced Magnon Transmission
该研究利用手性非厄米动力学特性，在铁磁绝缘体-金属异质结构中实现势垒单向透明，将有害阻尼转化为有用功能，为量子磁振子器件提供新思路。
2024-04-20 cond-mat.mes-hall
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
Spin-orbit-torque and magnetic damping in tailored ferromagnetic bilayers
我们研究了由Co和坡莫合金（Py）组成的铁磁（FM）双层膜中的自旋-轨道-力矩驱动的铁磁共振（FMR）。我们发现，FM层接触的Pt层占主导地位，决定自旋霍尔角，这是符合自旋透明模型。相比之下，FMR线宽不仅受到Pt上的自旋泵浦效应的影响，|在FMMgO界面处的双磁振子散射等自旋弛豫也导致了FMR线宽的增加，CoMgO界面导致了FMR线宽的显著增加，而Py界面导致了FMR线宽的显著增加。|MgO界面的影响较小。每个界面对自旋霍尔角和耗散参数的不同贡献表明Pt |Co| Py的堆叠构型|MgO需要比Pt |Py| Co更少的写入能量|MgO在自旋-轨道-力矩驱动的磁开关中的应用。我们的方法提供了一个很有前途的方法来优化材料参数的工程界面与重金属或氧化物层接触。
2018-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Spin-Orbit Torques in Two-Dimensional Rashba Ferromagnets
如果自旋轨道耦合足够强，单畴铁磁体的磁化动力学可以由电荷电流触发。本文应用泛函Keldysh理论研究了二维金属铁磁体中的Rashba自旋轨道矩。一个反应性的，反阻尼的自旋轨道扭矩以及耗散的，类场扭矩计算微观，在自旋轨道相互作用强度的领先顺序。通过计算第一顶点修正，我们表明，除非散射率是自旋相关的，否则固有的反阻尼力矩消失。
2015-07-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological damping Rashba spin orbit torque in ballistic magnetic domain walls
由铁磁体/重金属界面反转对称性破缺得到的Rashba自旋轨道矩在自旋电子器件中具有潜在的应用价值。在传统的描述中的旋进和阻尼分量的Rashba自旋轨道转矩的磁化纹理，分解系数被假定为是独立的拓扑结构的基础结构。与这一常识相反，对于薛定谔电子弹道式地穿过磁畴壁，我们发现阻尼分量的分解系数由畴壁的拓扑结构决定。所得到的阻尼Rashba自旋轨道扭矩受到底层磁畴壁的拓扑结构的保护，并且对于与理想磁畴壁轮廓的小偏差是鲁棒的。我们确定的拓扑阻尼Rashba自旋轨道力矩分量在磁畴壁将有助于理解实验电流驱动的畴壁运动的铁磁体/重金属系统与破缺反转对称性，并促进其利用创新的设备设计。
2020-02-11 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
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
Effect of interfacial spin mixing conductance on gyromagnetic ratio of Gd substituted Y$_{3}$Fe$_{5}$O$_{12}$
由于Y $_3$ Fe $_5$ O $_{12}$及其替代物具有低的本征阻尼，常被用作自旋泵实验中的铁磁层。自旋泵是在铁磁材料和非磁性金属界面产生的界面自旋电流，受自旋混合电导参数$G^{\uparrow\downarrow}$控制。$G^{\uparrow\downarrow}$已被证明可增强铁磁层的阻尼。理论分析表明，$G^{\uparrow\downarrow}$对旋磁比的影响仅来自于其可忽略的虚部。本文研究了$G^{\uparrow\downarrow}$引起的亚铁磁晶格的不同阻尼对Gd取代Y $_3$ Fe $_5$ O $_{12}$旋磁比的影响。
2022-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin transport parameters in metallic multilayers determined by ferromagnetic resonance measurements of spin pumping
我们测量了自旋输运在非铁磁（NM）金属多层膜的贡献阻尼由于自旋泵从铁磁Co 90 Fe 10薄膜。多层堆叠由具有不同NM材料和厚度的NM 1/NM 2/Co 90 Fe 10（2 nm）/NM 2/NM 3组成。使用传统的理论一维扩散自旋输运的金属，我们表明，由于自旋泵的有效阻尼可以强烈影响的自旋输运性质的每个NM在多层，这允许使用阻尼测量，以准确地确定自旋输运性质的各种NM层在完整的五层堆叠。我们发现，由于其高电阻率，非晶Ta是一个差的自旋导体，尽管短的自旋扩散长度为1.0 nm，和Pt是一个优秀的自旋导体凭借其低电阻率和自旋扩散长度仅为0.5 nm。自旋霍尔效应测量可能低估了自旋霍尔角在铂假设一个更长的自旋扩散长度。
2013-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Determination of intrinsic damping of perpendicularly magnetized ultrathin films from time resolved precessional magnetization measurements
磁化动力学的强烈影响阻尼。有效阻尼常数αeff通常由系统被激发到其非平衡态后磁化的自由感应衰减的谱线宽度通过实验确定。然而，这样的αeff既反映了固有阻尼，也反映了非均匀加宽。在本文中，我们比较了测量的磁化强度的动力学在非外延薄膜具有垂直磁各向异性使用两种不同的技术，时间分辨磁光克尔效应（TRMOKE）和混合光电铁磁共振（OFMR）。通过使用一个外部磁场，这是在非常小的角度施加到膜平面中的TRMOKE研究，我们开发了一个明确的封闭形式的解析表达式的TRMOKE光谱线宽，并显示如何可以用来可靠地提取固有的吉尔伯特阻尼常数。用这种方法测得的阻尼常数与用OFMR方法测得的相同样品的阻尼常数非常吻合。我们的研究表明，渐近高场的方法，经常使用的TRMOKE方法，以区分固有的阻尼从有效的阻尼可能会导致显着的错误，因为这样的高外部磁场，需要使这种方法有效，他们是遥不可及的。固有阻尼常数越低，误差越大，因此可以解释TRMOKE研究中经常报告的过高阻尼常数。在传统的铁磁共振（FMR）研究中，非均匀贡献可以很容易地从FMR线宽的磁场依赖性的本征阻尼贡献区分。使用类似的方法，我们展示了如何可靠的固有阻尼值可以从TRMOKE提取。
2015-11-16 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph
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
Effective spin-mixing conductance of heavy-metal-ferromagnet interfaces
重金属/铁磁体（HM/FM）界面的有效自旋混合电导（G_eff）是表征界面自旋输运效率的重要参数，准确测定G_eff是定量研究正、逆自旋霍尔效应的关键。Geff通常是由磁阻尼对FM厚度的反相关性确定的，假设自旋抽运是影响这种依赖性的主要机制，在这里我们报道，在许多面内磁化的纳米尺度厚度范围内的HM/FM原型系统中，这一假设严重失败。如果忽略这两个效应，将得到一个非物理的“巨大”的表观G_eff，从而大大低估了反/正自旋霍尔实验中的自旋霍尔比和自旋霍尔电导率。
2019-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Radiative damping in wave guide based FMR measured via analysis of perpendicular standing spin waves in sputtered Permalloy films
利用矢量网络分析仪铁磁共振（VNA-FMR）测量了75 nm、120 nm和200 nm厚的坡莫合金薄膜中自旋波共振的阻尼$α$。样品和波导之间的电感耦合导致额外的辐射阻尼项。通过测量坡莫合金薄膜中的垂直自旋驻波（PSSW）来确定辐射对整体阻尼的贡献，并将结果与简单的分析模型进行比较。PSSW的阻尼可以完全由三个贡献来解释：固有阻尼、涡流阻尼和辐射阻尼。未观察到其他贡献。此外，还提出了一种确定单共振FMR测量中辐射阻尼的方法。
2015-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interfacial contributions to spin-orbit torque and magnetoresistance in ferromagnet/heavy-metal bilayers
采用第一性原理非平衡格林函数方法结合Anderson无序模型研究了铁磁/重金属双层膜中自旋轨道矩和磁电阻的厚度依赖性.正交矢量球谐函数中的系统展开用于扭矩的角度依赖性。在Co/Pt和Co/Au双层膜的阻尼扭矩可以被描述为自旋霍尔贡献的总和，这与自旋扩散模型的协议，并与界面的贡献相当的厚度增加。在垂直于Co/Pt双层膜中的电流的平面中的磁导是每个界面原子的电导量子的顺序，超过自旋霍尔模型的预测超过一个数量级。这表明，“自旋霍尔磁阻”，类似于阻尼类扭矩，有一个大的界面贡献无关的自旋霍尔效应。
2019-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
