FMR induced Josephson Current in a Superconductor/Ferromagnet/Superconductor Junction
提出了超导体/铁磁体/超导体（SC/FM/SC）约瑟夫森结中自旋波诱导的相位动力学。利用两个s波超导体之间的规范不变相位差，将描述超导体相位差动力学的反向分流结（RSJ）模型推广到包含铁磁共振（FMR）激发自旋波的情形.在SC/FM/SC结中，通过将微波频率调谐到FMR来驱动FM中的磁化时，电流-电压特性显示出台阶结构。这一结果为利用约瑟夫森效应观察自旋波激发提供了一条新的途径。
2008-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Temperature dependent study of the spin dynamics of coupled Y$_3$Fe$_5$O$_{12}$/Gd$_3$Fe$_5$O$_{12}$/Pt trilayers
在本研究中，我们借由铁磁共振及反自旋霍尔效应所侦测到的抽运自旋电流，来研究Y $_3$ Fe $_5$ O $_{12}$（YIG）/ Gd $_3$ Fe $_5$ O $_{12}$（GdIG）/ Pt三层系统的动态响应。这三层系统提供了独特的机会，调查的亚铁磁GdIG的自旋动力学，接近其补偿温度。我们表明，我们的三层作为一个高度可调的自旋电源。我们的实验结果得到了微磁模拟的支持。由于在顶部Pt层中检测到的自旋电流明显由GdIG层主导，这提供了独特的机会来研究GdIG的激发和动态特性，同时将其与异质结构的宽带FMR吸收光谱进行比较。
2023-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gate-Tunable Superconducting Spin Valve in a van der Waals Ferromagnet/Superconductor/Ferromagnet Trilayer
Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）；National Research University Higher School of Economics（国立高等经济大学）
理论证明在范德华铁磁/超导/铁磁三层结构中，通过静电门控调节铁磁层化学势，可实现标准、逆和三重态（非单调）超导自旋阀效应的连续调谐，并揭示门控导致非常规超导序参量温度依赖及超导自旋电子学多功能平台。
2026-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
On the mechanism of ferromagnetic resonance in ferromagnet-superconductor trilayers
该研究通过实验与理论结合，探究超导体-铁磁-超导体多层膜的铁磁共振特性，建立解析模型解释超导体诱导的共振偏移机制，为提升磁振子器件工作频率提供实用路径。
2025-10-01 cond-mat.mes-hall
Spontaneous currents in a ferromagnet - normal metal - superconductor trilayer
在紧束缚哈伯德模型中讨论了由铁磁体和超导体夹着正常金属组成的系统的基态性质。我们求解了自旋极化的Hartree-Fock-Gorkov方程和Maxwell方程（安培定律），发现了该系统中的邻近诱导Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov（FFLO）态。在这里，我们表明，在这些子系统之间的正常金属层的列入不一定会导致抑制的FFLO相。此外，我们还发现，依赖于正常金属板的厚度，系统可以周期性地在有自发电流流动的状态和没有电流的状态之间切换。所有这些效应都可以用这种结构中形成的Andreev束缚态来解释。
2005-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
What is the value of the superconducting gap of a F/S/F trilayer ?
基于原子厚度的F/S/F三层膜模型[A. Buzdin和M. Daumens，cond-mat/0305320]讨论了超导层中对破缺效应和邻近效应的相对作用，它们是交换场、无序和有限厚度的函数。与超导能隙相比，交换场可以很小（弱铁磁体）或很大（强铁磁体）。对于弱铁磁体，我们证明了原子厚度平行排列的F/S/F三层（相当于F/S双层）存在一个可重入的超导能隙。定性的小无序相当于降低跳跃参数的值。在超导层中存在有限厚度时，反平行排列中的超导能隙大于平行排列中的超导能隙，这意味着对断裂在邻近效应上占主导地位。
2003-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Spin torque in a magnetic trilayer coupled to a superconductor
铁磁体-正常金属-铁磁体三层不保存自旋电流，因此，传导电子可以在磁矩上产生扭矩。当三层连接到超导电极时，由垂直于三层流动的电流产生的自旋扭矩可以将系统驱动到两个磁矩彼此垂直的配置。在这里，我们认为，在对比的非平衡扭矩，平衡扭矩（或磁交换相互作用）并没有挑选出的垂直配置。我们计算了一维晶格模型的平衡力矩，发现它对超导性的存在很敏感。
2001-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effect of Meissner screening and trapped magnetic flux on magnetization dynamics in thick Nb/Ni80Fe20/Nb trilayers
利用宽带（5-20 GHz）铁磁共振（FMR）谱研究了Meissner屏蔽和俘获磁通量对夹在两个厚Nb层（100 nm）之间的Ni 80 Fe 20薄膜的磁化动力学的影响。在Nb的超导转变Tc以下，如果Nb厚度与Nb膜的伦敦穿透深度（>= 100 nm）相当，则观察到显著的零频率线加宽（5-6 mT）和DC谐振场向低场的偏移（50 mT）。我们将观察到的特殊行为归因于Ni 80 Fe 20/Nb界面附近非相干旋进的增加以及由强Meissner屏蔽和相邻Nb层的（缺陷）捕获通量引起的中间Ni 80 Fe 20的有效聚焦磁通量。这一解释得到了样品的静磁性能以及与厚Nb/Ni_（80）Fe_（20）双层薄膜FMR数据的比较的支持。因此，在分析铁磁约瑟夫森结构与厚超导体的FMR响应时，应非常小心，这是自旋极化超电流高频器件应用的基本特性。
2019-01-07 cond-mat.mes-hall
Proximity-Enhanced Magnetocaloric Effect in Ferromagnetic Trilayers
利用原子自旋动力学模拟了强-弱-强铁磁三层膜中强铁磁体从平行磁化重定向到反平行磁化时的退磁和相关磁热效应。模拟产生非平凡的自旋分布在反平行状态，这反过来又允许熵直接计算。经验的功能形式得到的磁化分布在间隔，显着不同的一些常用的模型。最后，我们发现，系统中的磁热效应可以显着改善，通过允许本地交换通过间隔，这在实践中可以通过空间定制的间隔的磁稀释来实现。
2022-09-13 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit torque switching of perpendicular magnetization in ferromagnetic trilayers
在铁磁三层中，自旋-轨道诱导的自旋电流可以具有自旋极化，其方向偏离自旋霍尔效应的方向。最近，铁磁三层膜中的磁化翻转被提出并被实验证实。在这项工作中，我们从理论上和数值上研究了铁磁三层中垂直磁化翻转所需的翻转电流。我们证实，倾斜的自旋极化，使场自由确定性开关在较低的电流比传统的自旋轨道扭矩或自旋转移扭矩开关，提供了一种可能性，高密度和低功率的自旋轨道扭矩设备。此外，我们提供了一个任意的自旋极化方向的开关电流的解析表达式，这将是有用的设计自旋-轨道扭矩设备和解释自旋-轨道扭矩开关实验。
2020-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin- and band-ferromagnetism in trilayer graphene
我们研究了一种三层石墨烯的基态性质。低能量能带结构可以通过线性和二次粒子-空穴对称分散体的组合来描述，分别使人联想到单层和双层石墨烯。当考虑库仑相互作用时，多能带结构为铁磁性不稳定性提供了更多的通道。实际上，如果将伪自旋1/2自由度与能带（抛物线/线性）相关联，则也可以实现带铁磁状态，其中能带中存在移位，因为它们以不同的方式填充。通过使用变分过程，我们计算所有可能的变化基态的交换能，并确定的参数空间的自旋和带铁磁不稳定性的掺杂和相互作用强度的函数的发生。
2011-08-12 cond-mat.mes-hall
Effect of surface hybridization on RKKY coupling in ferromagnet/topological insulator/ferromagnet trilayer system
本文从理论上研究了被拓扑绝缘体膜隔开的两个铁磁体之间的RKKY交换耦合。我们发现一个不寻常的依赖关系的RKKY交换耦合的TI厚度（$t_{TI}$）。首先，当$t_{TI}$减小时，耦合振幅先增大，在某一临界厚度处达到最大值，低于该临界厚度时，耦合振幅逐渐减小。这种趋势归因于TI膜表面之间的杂化，其在临界厚度以下打开间隙，从而使表面从半金属状态转变为绝缘状态。在绝缘相，由间隙打开引起的抗磁性补偿了狄拉克态的顺磁性，导致磁化率和RKKY耦合减小。对于典型的参数，Bi_2Se_3薄膜的临界厚度估计在3-5 nm的范围内。
2016-12-01 cond-mat.mes-hall
Pseudospin anisotropy of trilayer semiconductor quantum Hall ferromagnets
当两个朗道能级在它们之间和在量子霍尔区的化学势之间接近重合时，两个朗道能级可以交叉或坍缩，而引起排列的外部或赝自旋场发生变化。在这项工作中，所有可能的交叉理论分析的特殊情况下，半导体三层系统，使用变分Hartree-Fock近似。该模型包括相邻层之间的隧穿、偏压、电子之间的层内和层间库仑相互作用。我们已经发现，一般的赝自旋各向异性分类方案中使用的双层也适用于三层的情况下，与简单的交叉对应的易轴铁磁各向异性的类比，和崩溃的情况下对应的易平面铁磁类比。各向同性的情况也是可能的，其中能级只是交叉或坍缩，这取决于填充因子和两个相邻能级的量子数。虽然我们的结果对任何整数填充因子$ν$（= 1，2，3，.）都是有效的，我们已经详细分析了在$ν=3$和$4$的交叉点，并且我们已经给出了清晰的预测，这将有助于他们的实验搜索。特别是，目前的计算表明，通过增加的偏见，在这两个填充因子的三层系统可以从易平面各向异性制度驱动到易轴制度，然后可以驱动回易平面制度。与双层膜相比，这种重入行为是三层膜的一个独特特征。
2016-07-26 cond-mat.mes-hall
Magnonic Spin-Transfer Torque in Ferromagnet/Antiferromagnet/Ferromagnet Trilayer
在具有单轴各向异性的反铁磁体（AF）中，自旋向上和自旋向下的磁振子共存，并形成类似于电子的固有自由度。当相邻的铁磁体（F）的极化，磁振子纯自旋电流可以热产生的AF。我们探讨热磁振子输运在一个绝缘的F/AF/F三层内的AF间隔内的传播磁振子可以转移角动量之间的两个Fs。我们发现，一个足够大的温度梯度可以切换下游F通过磁子自旋转移力矩，如果它最初是反平行的上游F。通过反转温度梯度可实现往复切换。使用典型的材料参数，我们估计的阈值在室温下小于1 K/nm，这可以通过提高温度和增强界面交换耦合来降低。
2018-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Tunable ferromagnetic resonance in coupled trilayers with crossed in-plane and perpendicular magnetic anisotropies
研究了一种通过非磁性Al隔离层与具有垂直磁各向异性（PMA）的硬磁NdCo $_\text{x}$薄膜的可控耦合来调谐具有面内磁各向异性（IMA）的软磁Ni $_{80}$ Fe $_{20}$（Permalloy = Py）薄膜的铁磁共振频率的新方法。利用横向磁光克尔效应（TMOKE）、交变梯度磁场（AGM）和矢量网络分析仪铁磁共振（VNA-FMR）谱，研究了Co浓度和Al间隔层厚度对IMA/PMA耦合系统静态和动态磁特性的影响。与单一Py膜相比，IMA和PMA层之间的耦合在它们的FMR谱中可以观察到两个显著的效应。首先，零场谐振频率从1.3 GHz显著增加到6.6 GHz，其次，在沿难磁化轴施加的低磁场下发生附加的频率滞后。用于增加和减小磁场的频率分支之间的最大频率差高达1GHz，对应于在通常小于$\pm$ 70 mT的外部场处约20%的可调谐性。FMR谱中观察到的功能的起源进行了讨论，通过磁化反转曲线。
2019-04-30 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Triplet proximity effect in FSF trilayers
本文研究了三层FSF（F是铁磁体，S是单重态超导体）的临界温度T_c，其中三重态超导分量产生于F层的非共线磁化。本文用精确的数值方法计算了T_c随三层参数，特别是磁化方向的变化。在分析上，我们考虑极限情况。我们的研究结果确定的条件是必要的存在最近调查的奇数三重态超导SF多层膜。
2003-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
AC/DC spin current in ferromagnet/superconductor/normal metal trilayer systems
Nagoya University（名古屋大学）；Saitama University（埼玉大学）
本研究探讨了铁磁绝缘体/超导体/正常金属三明治系统中由圆极化微波激发的AC/DC自旋电流，揭示了温度和超导层厚度对自旋电流的影响及其相干峰特性。
2025-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.comp-ph
Magnetic proximity effect induced FMR frequency enhancement in {Py/FeMn} bilayers
铁磁共振（FMR）在交换耦合铁磁-反铁磁（FM/AFM）双层膜通常表现出适度的增加，由于诱导单向各向异性的共振频率。在这里，我们报告了一个大的FMR频率增强对亚太赫兹范围内观察到的Py/FeMn与AFM FeMn。这种效应与Fe Mn中由Py层的磁邻近效应引起的相当大的感应磁矩有关。所观察到的FMR性能解释为由于竞争的本征反铁磁秩序和铁磁邻近效应在纳米薄FeMn。我们的研究结果表明，结合材料与强和弱的反/铁磁有序可能会关闭出了名的困难GHz-THz间隙重要的高速自旋电子应用。
2020-09-27 cond-mat.mes-hall
Ferromagnetic resonance modes in trilayer artificial spin ices subject to interfacial Dzyaloshinskii-Moriya interaction
Center for Magnetism and Magnetic Nanostructures, University of Colorado Colorado Springs（科罗拉多大学科罗拉多斯普林斯分校磁性及磁性纳米结构中心）
研究三层层状人工自旋冰中界面DMI对铁磁共振模式的影响，发现非互易性与外部磁场共同作用导致边缘模式分裂和干涉特性。
2026-03-12 cond-mat.mes-hall
Understanding current-driven dynamics of magnetic Néel walls in heavy metal/ferromagnetic metal/oxide trilayers
我们考虑了重金属/铁磁金属/氧化物三层膜中磁性Néel壁的电流驱动动力学，其中强自旋轨道耦合和界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（i-dzyaloshinskiii-Moriya）共存。我们发现，有效场沿$\mathbf{n}\times\hat{\mathbf{J}}$（$\mathbf{n}$为界面法线，$\hat{\mathbf{J}}$为电荷电流方向）的类场自旋轨道矩（FL-SOT）和i-π诱导的自旋轨道矩都能抑制Walker击穿，同时保持壁面迁移率（速度与电流密度）不变.然而，i-SOT本身并不能引起“普遍无Walker击穿”（UAWB），而FL-SOT超过一定阈值则可以。对UAWB之前的Walker极限进行了理论计算，并很好地解释了现有的数据。此外，只有附加抗阻尼样（ADL）SOT，才能理解室壁运动性的变化，甚至其符号反转。对于同时具有垂直各向异性和面内各向异性的铁磁金属层中的Néel壁，我们计算了自旋转移矩、SOTs和i-Si共存时壁迁移率的相应变化。分析表明，在垂直各向异性的三层膜中，足够强的自旋霍尔角和适当的i-Hall参数的符号，即使在足够小的电流密度下也能导致壁迁移率的符号反转，而在面内各向异性的三层膜中，这只发生在特定的电流密度范围内.
2019-03-25 cond-mat.mes-hall
Direct and indirect spin current generation and spin-orbit torques in ferromagnet/nonmagnet/ferromagnet trilayers
本文通过对称性分析、电路理论、半经典模拟和第一性原理计算，系统研究了铁磁/非磁/铁磁三层膜中直接与间接自旋流产生机制及其对自旋轨道矩的影响，并在Co/Cu/Co等体系中证实了非常规自旋轨道矩的存在。
2024-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit torques and tunable Dzyaloshinskii-Moriya interaction in Co/Cu/Co trilayers
基于第一性原理密度泛函理论计算，研究了Co/Cu/Co磁性三层薄膜中的自旋轨道矩（SOT），其中外加电场位于面内，即与接口平行。我们假设底部Co层具有固定的面内磁化，而顶部Co层可以被切换。我们发现，由于该系统中SOT的非局域性，顶部铁磁体上的SOT可以被底部铁磁体控制。因此，SOT是各向异性的，即，其大小随所施加的电场的方向而变化。我们表明，在顶层的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（π）也是各向异性的，即，顶层中的自旋螺旋的自旋螺旋波长取决于它们的面内传播方向。这种效应表明，在磁性三层中，通过底层的磁化方向可以很容易地调节磁电阻。为了了解底部铁磁体对SOT的影响和顶部铁磁体的磁化率，我们研究了Co/Cu磁性双层膜中的这些效应以进行比较。我们发现的SOTs和的cnc是令人惊讶的大，尽管小的自旋轨道相互作用的铜。
2018-05-14 cond-mat.mes-hall
Supercurrent Diode Effect, Spin Torques, and Robust Zero-Energy Peak in Planar Half-Metallic Trilayers
我们考虑在弹道制度，在每个铁磁体${\rm F}_i (i=1,2,3)$的磁化，可以有任意的取向和磁化强度的${\rm F_1 F_2 F_3}$铁磁三层的约瑟夫森结。这三层被夹在两个宏观相位差为$Δφ$的$s$波超导体之间.考虑了中心$\rm F_2$层的宽范围的磁化强度，从未极化的正常金属（N）到仅支持一种自旋种类的半金属相。结果表明，当${\rm F_1 F_2 F_3}$中的磁化组态具有三个正交分量时，超电流可以在$Δφ=0$中流动，并且在电流-相位关系中出现较强的二次谐波.当中心铁磁体层的磁化强度增加到半金属极限时，自偏置电流和二次谐波分量显著增强，临界超电流达到最大值。电流-相位关系中的高次谐波可以由相对磁化方向控制，与相应的${\rm F_1 N F_3}$对应物相比具有可忽略的电流阻尼。对于中心铁磁体${\rm F}_2$中的宽范围的交换场强度，通过旋转外部铁磁体$\rm F_3$中的磁化，可以将系统的基态调谐到任意相位差$φ_0$。对于${\rm F}_2$中的中间交换场强度，可以出现产生超导二极管效应的$φ_0$状态，由此可以调谐$Δφ$以产生单向无耗散电流。态密度表明出现了零能量峰的相互正交的磁化配置，这是最强的半金属相。
2021-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Acoustic ferromagnetic resonance and spin pumping induced by surface acoustic waves
磁性薄膜的电压感生磁化动力学是研究各向异性场、交换耦合、磁化阻尼和自旋泵机制的重要工具。一种特别成熟的技术是由GHz范围内的微波光子和磁化本征模耦合产生的铁磁共振（FMR）。本文综述了声表面波与薄膜磁化耦合的声铁磁共振技术的基本概念。有趣的是，除了微波激发的FMR技术的好处，SAW和磁化之间的耦合也提供了肥沃的土壤，研究磁振子声子和自旋旋转耦合。我们描述了面内磁场角度依赖的a-FMR通过测量的吸收/传输的SAW和SAW的存在下的晶格的旋转运动的衰减，并显示随之产生的自旋电流由声自旋泵。
2020-01-27 cond-mat.mes-hall
Evaluation of Spin Waves and Ferromagnetic Resonance Contribution to the Spin Pumping in Ta/CoFeB Structure
研究了在不同的激励偏置场下，Ta/CoFeB界面中自旋波和铁磁共振（FMR）对自旋泵浦信号的贡献。利用共面波导和微波发生器激发铁磁共振。使用约3 μm的窄波导，可以激发出波矢（k）约为0.81 μm^-1的静磁表面自旋波。根据表面自旋波色散关系，大的k值导致自旋波和FMR频率的解离。根据洛伦兹曲线下的面积对实验结果进行拟合，计算了自旋波和铁磁共振对自旋抽运的贡献。研究发现，在Ta/CoFeB结构中，在大偏置场下，FMR对自旋波的贡献约为1。基于我们的自旋抽运结果，我们提出了一种测量自旋波衰减常数的方法，在600 Oe的偏置场下，Ta/CoFeB结构中的自旋波衰减常数约为5.5 μm。
2015-10-20 cond-mat.mes-hall
Penetration Depth of Transverse Spin Current in Ferromagnetic Metals
研究了Cu/CoFeB/Cu/Co/Cu合金的铁磁共振谱线宽度。利用自旋抽运理论分析了铁磁共振谱，确定了横向自旋电流在Co层中的穿透深度。Co的穿透深度为1.7nm。
2008-06-20 cond-mat.mes-hall
Anatomy of electrical signals and dc-voltage lineshape in spin torque ferromagnetic resonance
自旋矩铁磁共振（st-FMR）电探测法是目前测量重金属自旋霍尔角的一种常用方法。然而，在相同或不同的实验装置上对相同材料进行的各种合理分析产生了不同的自旋霍尔角，差异很大，表明我们目前对st-FMR的理解中缺少一些成分。在这里，我们进行了仔细的分析，在HM/铁磁体（HM/FM）双层膜的任意磁各向异性的ST-FMR的电信号。FM磁化由两个射频（rf）力驱动：由施加的rf电流产生的rf奥斯特场和由于自旋霍尔效应而从HM垂直流动到FM的自旋电流产生的所谓的rf自旋轨道扭矩。本文利用磁性材料动态磁化率矩阵的普遍形式，分析了各向异性磁电阻、反常霍尔效应和逆自旋霍尔效应产生的电信号，得到了磁电阻附近的直流电压线型。直流电压的角度依赖性给出了两个设置。提出了一种实验提取HM自旋霍尔角的方法。
2018-11-02 cond-mat.mes-hall
Studying of the interlayer interaction in magnetic multilayers (FM/I/FM) measuring the FMR peak asymmetry
实验研究了不同间隔层厚度的铁磁体/绝缘体/铁磁体磁性多层膜系统的层间相互作用。我们表明，符号和相互作用的大小可以推断出从FMR峰的形状，而不是从FMR峰位移。所提出的技术允许使用单个样品（没有用于比较的参考样品）研究层间相互作用。
2018-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Microscopic theory of spin-torque ferromagnetic resonance in nonmagnetic-metal/ferromagnetic-metal heterostructures
Advanced Science Research Center, Japan Atomic Energy Agency（日本原子力机构先进科学研究中心）；Institute for Solid State Physics, University of Tokyo（东京大学固体离子体研究所）
本文提出微观理论，推导界面交换耦合，计算ST-FMR谱，揭示其反映相邻电子系统的自旋响应，建立统一框架。
2026-09-17 cond-mat.mes-hall
Charge-to-spin conversion efficiency in ferromagnetic nanowires by spin torque ferromagnetic resonance: Reconciling lineshape and linewidth analysis methods
自旋轨道矩对于改变纳米结构的磁化方向、移动Skyrmion和激发自旋波等都有重要意义。确定其效率的标准方法是通过自旋扭矩铁磁共振（ST-FMR），这是一种涉及分析共振线宽或线型的技术。在微观结构上，这两种分析方法相当一致。在这里，我们提出了坡莫合金（Ni $_{80}$ Fe $_{20}$）纳米线的ST-FMR结果-宽度从$150$到800 nm不等-这表明，用于分析共振线宽和线型的标准模型给出了不同的结果;当使用线型方法时，纳米线的效率大大提高。一个ST-FMR模型，适当占样本形状，并显示出更好的一致性，这两种方法之间。微磁模拟被用来验证模型。这些结果和更准确的纳米线模型的表征和优化的电荷到自旋的转换效率的纳米结构是非常重要的。
2020-04-08 cond-mat.mes-hall
Dynamic exchange coupling in magnetic bilayers
本文报道了由正常金属间隔层隔开的铁磁薄膜之间的长程动力学相互作用，这种相互作用是通过非平衡自旋流来传递的。它是通过铁磁共振（FMR）测量和绝热自旋泵理论解释。在FMR中，空间分离的磁矩的自旋泵机制导致当共振场很好地分离时FMR线宽的明显增加，并且当FMR场彼此接近时导致显著的线宽变窄。
2003-05-12 cond-mat.mes-hall
Spin torque ferromagnetic resonance with magnetic field modulation
我们提出了一种利用磁场调制的宽带自旋矩铁磁共振（ST-FMR）技术来测量磁性纳米结构中的自旋波性质。这种技术提供了很大的改进，在传统的ST-FMR测量的灵敏度，和应用这种技术的纳米磁性隧道结（MTJ）揭示了一个丰富的频谱的自旋驻波本征模。ST-FMR测量与自旋波谱的微磁模拟的比较，使我们能够解释在纳米MTJ的低频磁激发的字符。
2013-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Study of Spin-Orbit Interactions and Interlayer Ferromagnetic Coupling in Co/Pt/Co Trilayers in Wide Range of Heavy Metal Thickness
自旋-轨道转矩是由流过具有强自旋-轨道相互作用的重金属导电层的电荷电流引起的转矩，提供了一种有效的方法来控制重金属/铁磁体纳米结构中的磁化方向，这对于新兴的磁性技术如随机存取存储器，高频纳米振荡器或生物启发的神经形态计算中的应用是必需的。研究了Ti（2）/Co（1）/Pt（0-4）/Co（1）/MgO（2）/Ti（2）多层膜系统的界面性质、磁化动力学、静磁特性和自旋轨道相互作用。在所研究的器件中，Pt被用作自旋电流的源和具有可变厚度的非磁性间隔物，这使得层间铁磁交换耦合的幅度能够被有效地调谐。我们还发现Pt厚度依赖的变化，磁各向异性，磁阻，有效霍尔角，并最终，自旋轨道扭矩场在接口。实验结果支持相关的界面结构相关的模拟，微磁，宏自旋，以及自旋漂移扩散模型。最后，还简要讨论了自旋轨道Edelstein-Rashba界面场的贡献。
2021-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The Ferris ferromagnetic resonance technique: principles and applications
本文阐述Ferris FMR技术基于大幅度磁场调制的工作原理、适用性与工程考量，并利用Au转换层测量Cu中的轨道霍尔效应，展示其在自旋电子学中的高灵敏度宽带检测潜力。
2023-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin Torque Ferromagnetic Resonance Induced by the Spin Hall Effect
我们证明了具有强自旋轨道散射的薄膜中的自旋霍尔效应可以激发相邻铁磁薄膜中的磁旋进。通过Pt/NiFe双层的交流电流的流动在Pt中产生振荡的横向自旋电流，并且由此产生的自旋角动量到NiFe的转移诱导铁磁共振（FMR）动力学。来自电流的奥斯特场也产生FMR信号，但具有不同的对称性。这两个信号的比率允许定量确定自旋电流和自旋霍尔角。
2010-11-11 cond-mat.mes-hall
Spin-torque driven ferromagnetic resonance in a nonlinear regime
Co掺杂的自旋阀纳米结|利用具有垂直各向异性的Ni多层膜研究了非线性区自旋矩驱动的铁磁共振（ST-FMR）。在大幅度微波电流激励下，测量了恒磁场扫描的共振线，该共振线产生了Co的大角度进动|Ni层磁化。随着射频功率的增加，共振线变宽，变得不对称，其峰值向较低的外加场移动。在高功率下，也观察到ST-FMR电压信号的非滞后阶跃。结果进行了分析，在折叠效应的强迫非线性振荡器和相比，宏自旋模拟。ST-FMR非滞后阶跃响应可用于频率和振幅可调的纳米级场传感器。
2009-10-24 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit driven ferromagnetic resonance: A nanoscale magnetic characterisation technique
我们展示了一个可扩展的新的铁磁共振（FMR）技术的基础上的自旋轨道相互作用。交变电流驱动由稀磁半导体（Ga，Mn）As和（Ga，Mn）（As，P）图案化的均匀铁磁结构中的FMR。这允许直接测量单个纳米棒的磁各向异性系数和阻尼参数。通过分析的铁磁共振线型，我们进行矢量磁强计的电流感应驱动场，观察贡献与对称性的Dresselhaus和Rashba自旋轨道相互作用。
2010-12-10 cond-mat.mes-hall
Optically Detected Ferromagnetic Resonance in Metallic Ferromagnets via Nitrogen Vacancy Centers in Diamond
我们报告的定量测量的光学检测铁磁共振（ODFMR）的铁磁薄膜，使用氮空位（NV）中心的金刚石，将FMR转换成荧光强度的变化。为了揭示负责这些信号的机制，我们研究ODFMR，因为我们1）改变NV中心与铁磁体（FM）的分离，2）在FMR期间记录NV中心纵向弛豫时间$T_1$，以及3）改变FM的材料性质。基于这些结果，我们提出了ODFMR的以下机制。衰减和散射的驱动，均匀的FMR模式的结果在自旋波，产生波动的偶极场的频谱。当自旋波谱与NV中心基态自旋共振频率重叠时，来自这些共振自旋波的偶极场使NV中心自旋弛豫，导致ODFMR信号。这些结果为NV中心自旋弛豫测量方法奠定了基础，该方法可以研究FM动力学，而无需将NV中心自旋跃迁频率与感兴趣的磁系统直接匹配，从而实现扫描探针磁显微镜的替代模式，可以感测铁磁共振纳米级分辨率。
2016-07-25 cond-mat.mes-hall
Thermal-magnetic noise measurement of spin-torque effects on ferromagnetic resonance in MgO-based magnetic tunnel junctions
铁磁共振热磁噪声（T-FMR）可以用来测量纳米磁性隧道结（MTJ）的磁垂直各向异性。为此目的，T-FMR测量进行了与外部磁场高达14千奥斯特施加垂直于膜表面的MgO为基础的MTJ下的直流偏置。观察到的频率-场关系表明，20 A CoFeB自由层具有比CoFeB的本征体值小得多的有效退磁场，其中4PiMeff =（6.1 +/- 0.3）kOe。这个值是一致的饱和磁场从相同的CoFeB厚度的扩展膜上的磁力测量。另一方面，面内T-FMR对于有效退磁场显示出不太一致的结果，这可能是由于更复杂模式的激发。这些实验表明，垂直T-FMR是首选的纳米MTJ的定量磁表征。
2009-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Layer-selective detection of magnetization directions from two layers of antiferromagnetically-coupled magnetizations by ferromagnetic resonance using a spin-torque oscillator
我们使用微磁模拟演示层选择性检测磁化方向的磁点具有两个记录层，通过使用自旋扭矩振荡器（STO）作为读取设备。这种方法是基于铁磁共振（FMR）激励的记录层磁化的微波场从STO。FMR激励影响STO的振荡，STO用于感测记录层中的磁化状态。记录层被设计为具有不同的FMR频率，使得通过调谐STO的振荡频率来选择性地诱导FMR激发。由于所有磁性层通过偶极场相互作用，因此可能发生不必要的层间干扰，这通过设计层的磁性来抑制。我们移动STO的磁点，它模拟了一个读取头在记录介质上移动，并显示在STO振荡的变化发生在一纳秒的时间尺度。
2019-10-01 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Imaging non-standing spin-waves in confined micron-sized ferromagnetic structures under uniform excitation
一个非常设字符的直接成像的自旋波在受限的微米级Aluminium坡莫合金（Ni \textsubscript{80} Fe \textsubscript{20}）结构的证据一起报告的可能性，以改变所观察到的状态，通过修改样品的几何形状。使用微磁学模拟的自旋波模式激发坡莫合金条纹随着准均匀模式的存在进行了计算。使用时间分辨扫描透射X射线显微镜并结合铁磁共振激发方案（STXM-FMR）在直接空间中对预测的自旋波进行成像。STXM-FMR测量揭示了自旋波的非驻波特性。微磁学模拟和STXM-FMR结果表明，在不同的样品结构中，局域磁场会影响自旋波的观测特性。
2019-11-19 cond-mat.mes-hall
Influence of MgO tunnel barrier thickness on spin-transfer ferromagnetic resonance and torque in magnetic tunnel junctions
利用自旋扭矩二极管效应研究了具有不同厚度MgO隧道势垒（0.75 nm < $t_{MgO}$ < 1.05 nm）的对称磁性隧道结（MTJ）中的自旋转移铁磁共振（ST-FMR）。将RF电流施加到纳米尺寸的MTJ中在频率与由自旋转移扭矩引起的电阻振荡共振时在器件两端产生DC混合电压。通过比较ST-FMR信号与宏自旋和微磁模拟，分析了MTJ自由层和参考层的磁化进动。由不同直流偏压下的ST-FMR谱，导出了面内和垂直方向的转矩。实验和自由电子模型计算表明，绝对转矩值与隧道势垒厚度无关。讨论了MTJ自由层和参考层之间的耦合对ST-FMR信号的影响以及由此导出的力矩。
2013-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Determination of Penetration Depth of Transverse Spin Current in Ferromagnetic Metals by Spin Pumping
从理论和实验两方面研究了双金属/铁磁金属多层膜中的自旋抽运。我们表明，铁磁共振（FMR）谱的线宽依赖于铁磁金属层的厚度，这必须不与振荡磁场共振。我们还表明，横向自旋电流在铁磁金属中的穿透深度可以通过分析它们的FMR谱的线宽来确定。在NiFe、CoFe和CoFeB中获得的穿透深度分别为3.7 [nm]、2.5 [nm]和12.0 [nm]。
2008-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Finite size effects on spin-torque driven ferromagnetic resonance in spin-valves with a Co/Ni synthetic free layer
利用自旋矩驱动铁磁共振（ST-FMR）研究了纳米结中Co/Ni合成层的磁激发。场扫描ST-FMR测量在垂直于层表面施加磁场的情况下进行。共振线是在低振幅激励下以线性响应方式测量的。所得到的共振场进行了比较与使用传统的射频场驱动的FMR扩展膜具有相同的Co/Ni层结构。一个较低的共振场被发现在受限的结构。讨论了偶极场对Co/Ni层的影响以及有限尺寸效应对自旋波谱的影响。
2008-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-torque driven ferromagnetic resonance of Co/Ni synthetic layers in spin valves
自旋力矩驱动铁磁共振（ST-FMR）被用来研究薄Co/Ni合成层的垂直各向异性限制在自旋阀为基础的纳米结。场扫描ST-FMR测量在垂直于层表面施加磁场的情况下进行。在低振幅射频激发下，从1到20 GHz的谐振线进行测量。这些结果进行了比较与使用传统的射频场驱动的FMR扩展膜具有相同的Co/Ni层结构。限制在自旋阀中的层具有较低的共振场，较窄的共振线宽和近似相同的线宽与频率的斜率，意味着相同的阻尼参数。磁激励的临界电流是由共振线宽与直流电流的测量确定的，并且与由I-V测量确定的临界电流一致。
2008-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamical spin injection at a quasi-one-dimensional ferromagnet-graphene interface
我们研究了从三维铁磁体到二维单层石墨烯的动态自旋注入。对埋在共面波导中心线下方的铁磁体/石墨烯条带的比较铁磁共振（FMR）研究表明，当石墨烯层远离铁磁体条带横向突出时，FMR线宽展宽最大，这表明自旋电流被注入石墨烯区域远离正被激发的铁磁体下方的区域。我们的研究结果证实，所观察到的阻尼确实是动态自旋注入的签名，其中纯自旋电流从铁磁体的旋进磁化被泵入单层石墨烯。观察到的自旋泵浦效率很难与根据标准自旋泵浦理论和石墨烯的特性所预期的自旋回流相一致，并且构成了二维结构中自旋泵浦的谜团。
2015-01-23 cond-mat.mes-hall
A Universal Method for Separating Spin Pumping from Spin Rectification Voltage of Ferromagnetic Resonance
本文提出了一种普遍解决双层自旋电子学器件中分离自旋抽运（SP）和自旋整流（SR）信号的方法。这种方法是基于SP和SR的特征区别，揭示了它们不同的角度和场对称性。它通常适用于分析由铁磁共振（FMR）感应的双层电荷电压，与FMR线形无关。因此，它解决了突出的问题，器件特定的微波性能限制了通用的定量的自旋霍尔角在双层器件通过铁磁共振实验。此外，它为直接测量自旋泵产生的自旋流的非线性演化铺平了道路。因此，Py/Pt双层中的自旋霍尔角直接测量为0.021 $\pm$ 0.015，直到约20 $^{\circ}$的大旋进锥角。
2013-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Eddy current interactions in a Ferromagnet-Normal metal bilayer structure, and its impact on ferromagnetic resonance lineshapes
研究了涡流对铁磁-正常金属（FM/NM）双层结构中铁磁共振（FMR）的影响。对于微波（MW）趋肤深度以下的NM层厚度（约100 mm），涡流效应通常被忽略。800 nm（Au在10 GHz时）。然而，我们发现，在更薄的NM层（10-100 nm的Au或Cu），它们诱导的FMR激发时，MW驱动场的分量垂直于样品平面的相移。这导致所测量的吸收线的强不对称性。与典型的涡流效应相反，对于较薄的NM层，不对称性较大，并且可以通过改变样品几何形状和NM层厚度来调节。
2015-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Emergent correlated phases in rhombohedral trilayer graphene induced by proximity spin-orbit and exchange coupling
该研究结合从头算拟合模型与无规相近似，揭示自旋轨道和交换邻近耦合如何在菱方三层石墨烯中诱导自旋-谷相干及磁取向敏感的丰富关联相。
2023-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetic resonance response in square artificial spin ice: roles of geometry in vertex dynamics and magnetic configurations
本文通过微磁学模拟研究方形人工自旋冰中纳米磁体纵横比对铁磁共振和振荡模式的影响，揭示不同顶点能量态具有独特的FMR响应，为利用FMR技术识别ASI能量态提供了新方法。
2024-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Who pumps spin current into nonmagnetic-metal (NM) layer in YIG/NM multilayers at ferromagnetic resonance?
在铁磁共振（FMR）条件下，钇铁石榴石（YIG）/非磁性金属（NM）层系统中的自旋泵浦是在NM层中产生自旋电流的一种常用方法。很好地理解自旋电源是必不可少的提取自旋霍尔角的NM和潜在的自旋电子学应用。人们普遍认为，自旋电流是从YIG旋进磁化到NM层中泵浦的。在这里，通过结合微波吸收和直流电压测量YIG/Pt和YIG/NM 1/NM 2（NM 1 =Cu或Al，NM 2 =Pt或Ta），我们明确地表明，NM中的自旋电流来自磁化NM表面（与YIG接触）由于磁邻近效应（MPE），而不是旋进YIG磁化。这一结论是通过我们独特的检测方法得出的，在传统的FMR实验中几乎没有观察到的磁化NM表面的FMR微波吸收，当电检测电路接通时被大大放大。
2016-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Intrinsic mixed Bloch-Néel character and chirality switch of skyrmions in asymmetric epitaxial trilayer
在铁磁和非磁性材料的交替原子层组成的系统中，手性磁化结构的稳定和操纵方面的最新进展有望在自旋电子学技术中实现创新。系统的低维度促进了自旋轨道驱动的界面效应，如反对称Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（Dzyaloshinskiii-Moriya interactions）和表面磁各向异性，其相对强度可以被调节以实现具有固定手性的稳定纳米尺寸的磁性物体。虽然在大多数情况下，这是通过工程复杂的多层堆叠，其中层间偶极场变得重要，我们在这里考虑一个简单的外延三层，其中的铁磁体，具有可变的厚度，嵌入在重金属和石墨烯之间。后者增强了系统的垂直磁各向异性，促进了Rashba型自旋，并且可以维持很长的自旋扩散长度。我们使用一个层分辨的微磁模型（LRM）来描述的磁化纹理和他们的手征。我们的结果表明，对于厚度大于3.6 nm的Co，具有逆时钟手征的本征混合布洛赫-内尔特征的skyrmion在整个（单个）Co层中稳定。值得注意的是，对于大于5.4 nm的厚度，skyrmion切换其手性，从逆时针到顺时针。
2019-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
