Dissipationless Multiferroic Magnonics
我们提出，磁电效应的多铁性绝缘体共面反铁磁螺旋秩序，如BiFeO $_{3}$，使电控无耗散磁振子。在这些材料中施加频率低至家用频率的振荡电场可以激活Goldstone模式，该模式表现出自旋的快速平面旋转，其运动不受晶体各向异性的阻碍。结合自旋喷射机制，这种快速的平面旋转可以在室温下在磁畴的一定距离上输送电力，这没有由于吉尔伯特阻尼引起的能量损失。
2015-04-17 cond-mat.mes-hall
Goos-Hänchen effect in light transmission through biperiodic photonic-magnonic crystals
我们提出了古斯-汉兴效应的理论研究，即，通过一维双周期多层光子系统传输的光束的横向偏移，该系统由有限尺寸的介质光子晶体分隔的等距离磁性层组成。结果表明，随着光子-磁振子结构周期数的增加，光子带隙内缺陷模频率附近的Goos-Hänchen位移增加.磁性层中线性磁电耦合的存在可以导致交叉极化对古斯-汉欣位移的贡献的正最大值消失。
2018-11-24 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
Magnonic $φ$ Josephson junctions and synchronized precession
本文理论上揭示了磁性结中固有的非局部阻尼在微波泵浦下能同步左右铁磁体的自旋进动，从而产生 $φ$ 约瑟夫森结的磁子类似物及磁子二极管整流效应。
2024-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Faraday effect in bi-periodic photonic-magnonic crystals
本文从理论上研究了由周期性分布的磁性层和介质层组成的一维多层磁光子系统在光传输过程中的偏振面旋转-法拉第效应。计算了由磁性层和介质层（或介质光子晶体的一部分）组成的光子-磁振子晶体的法拉第旋转谱。我们发现p偏振入射光的法拉第旋转在透射带内随磁性超胞数目的增加而增加。法拉第旋转的增加也观察到在附近的带隙模式本地化的磁性层，但最大的偏振平面旋转角达到最小的透射率。我们表明，在磁性层中的线性磁电相互作用的存在下，导致显着增加的s偏振入射光的法拉第旋转角附近的精细结构的模式内的光子带隙。
2018-11-24 cond-mat.mes-hall
Tunable Coupling, Topology, and Chirality by Antimagnons in Magnetic Multilayer
本研究提出2D-SSH4类SSH二维模型，通过反磁振子重构磁振子系统能带拓扑，实现可调自旋波耦合与手性，解释铁磁多层膜拓扑表面态起源，为拓扑磁振子器件提供设计框架。
2025-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Conversion of electronic to magnonic spin current at heavy-metal magnetic-insulator interface
电子自旋电流可以通过在磁性绝缘体和具有强自旋-轨道耦合的金属的界面处产生或湮灭热磁振子而转换为磁振子自旋电流。到目前为止，这一现象在线性范围内得到了证实。基于非线性制度的分析和富勒烯数值结果，我们表明，在绝缘体中产生的热磁振子或磁振子自旋电流是不对称的相对于在金属中的充电电流的方向，并表现出非线性的依赖于充电电流密度，这是解释的自旋霍尔转矩和磁化阻尼的调谐效应。结果也进行了讨论，并与最近的实验指向一个新的方式的非线性操纵自旋与电气手段。
2017-01-18 cond-mat.mes-hall
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
Electrically Tunable Magnonic Bound States in the Continuum
本文提出利用连续谱中的磁振子束缚态（BIC）通过电流有效降低磁振子耗散，在反铁磁耦合波导中实现无耗散传输，并分析了关键参数影响，可应用于磁振子延迟线设计。
2025-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Steering magnonic dynamics and permeability at exceptional points in a parity-time symmetric waveguide
调节低能磁动力学是设计新型磁性超材料、自旋电子器件和磁振子逻辑电路的关键。这项研究揭示了一种新的，高效的控制磁导率的方式，通过塑造耦合磁波导中的磁振子的性质与强自旋轨道耦合的载流间隔。施加在波导上的自旋-轨道力矩导致一个波导中的磁阻尼的外部可调增强和另一个波导中的阻尼的减小，从而构成在磁增益/损耗平衡的例外点的边缘处具有紧急磁特性的磁宇称-时间（PT）对称系统。除了控制磁导率外，还发现了PT对称系统固有的现象，包括对磁振子功率振荡的控制、非互易磁振子传播、磁振子俘获和增强以及对磁扰动和自旋突然反转的敏感性增加。这些预测证明了分析和实验可行的条件下，充分的数值模拟证实。异常点的位置和自发PT对称破缺的强度可以通过外部电场和/或磁场来调节。的内在磁阻尼的作用，并通过Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的电控制的可能性暴露和利用模式色散成形和磁振子放大和捕获。这些结果为光磁波导、陷阱、传感器和电路的设计提供了一条新的途径。
2019-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Excitation and detection of short-waved spin waves in ultrathin Ta/CoFeB/MgO-layer system suitable for spin-orbit-torque magnonics
我们报告的激发和检测的短波自旋波的波矢高达约$40\,\mathrm{rad}\,μ\mathrm{m}^{-1}$自旋波波导制成的，在平面内磁化的Co $_{8}$ Fe $_{72}$ B $_{20}$（CoFeB）。CoFeB被并入Ta/CoFeB/MgO的层堆叠中，该层堆叠是具有大的自旋轨道转矩和大的垂直磁各向异性常数的层系统。短波自旋波由纳米共面波导激发，并通过自旋整流和微聚焦布里渊光散射光谱检测。我们发现，大的垂直磁各向异性的自旋波寿命大大受益，导致在没有界面阻尼的散装系统的寿命相媲美。所提出的结果铺平了道路，成功地扩展磁振子的非对称层堆叠具有大的自旋轨道扭矩。
2017-01-05 cond-mat.mes-hall
YSGAG: The Ideal Substrate for YIG in Quantum Magnonics
Faculty of Physics, University of Vienna（维也纳大学物理学院）；Vienna Doctoral School in Physics, University of Vienna（维也纳大学物理博士学院）；INNOVENT e.V. Technologieentwicklung（INNOVENT技术开发协会）；Leibniz-Institut für Kristallzüchtung（莱布尼茨晶体生长研究所）；Fachbereich Physik and Landesforschungszentrum OPTIMAS, RPTU Kaiserslautern-Landau（凯泽斯劳滕-兰道莱茵兰-普法尔茨理工大学物理系及OPTIMAS州立研究中心）；CEITEC BUT, Brno University of Technology（布尔诺工业大学捷克纳米技术卓越中心）
研究在新型抗磁性YSGAG衬底上生长的YIG薄膜的磁阻尼特性，发现其从室温到30 mK保持低阻尼，消除了GGG衬底在低温下的不利影响，为量子磁子学提供了理想衬底。
2025-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Nonlocal damping of spin waves in a magnetic insulator induced by normal, heavy, or altermagnetic metallic overlayer: A Schwinger-Keldysh field theory approach
本文基于 Schwinger-Keldysh 场论，利用含非局域阻尼张量的扩展 LLG 方程，微观解析了金属覆盖层诱导的磁性绝缘体波矢依赖性自旋波阻尼，发现重金属或反铁磁金属的各向异性可显著降低阻尼。
2024-12-21 cond-mat.mes-hall
Ultrastrong magnon-magnon coupling and chiral spin-texture control in a dipolar 3D multilayered artificial spin-vortex ice
提出一种由多层人工自旋冰纳米阵列组成的3D磁子超材料，实现了超强磁子-磁子耦合（归一化耦合率0.57）、零场GHz模式频移及手性选择性磁子光谱控制。
2024-05-17 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
Robust formation of nanoscale magnetic skyrmions in easy-plane thin film multilayers with low damping
实验证明了在具有界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的易平面各向异性多层膜中，可以形成半径约为25 nm的室温Skyrmions.我们通过磁力显微镜检测到单个磁性skyrmion的形成，并发现skyrmion在高达约200 mT的面外场中是稳定的。我们确定了层间交换耦合以及界面耦合的强度。此外，我们研究了动态微波自旋激发的宽带磁共振谱。根据均匀Kittel模式，我们确定了磁各向异性和低阻尼$α_{\mathrm{G}} < 0.04$。我们还发现明确的磁共振签名的非均匀（skyrmion）状态。我们的研究结果表明，易平面多层膜中的skyrmions是有前途的自旋动力学应用。
2021-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Field- and damping-like spin-transfer torque in magnetic multilayers
利用自旋扩散模型研究了磁性多层膜结构中的自旋转移矩。在所考虑的系统，由两个磁性层由一个导电层分开，扭矩是由一个平行的平面电流。我们计算了不同材料参数和几何形状的类场和类阻尼扭矩的强度。我们的研究表明，类场力矩在很大程度上取决于在钉扎层和自由层中巡游电子与磁化强度的交换耦合强度。低耦合导致非常高的类场转矩，而高耦合导致低的甚至负的类场转矩。不同的扭矩项对系统参数的依赖性被认为是非常重要的应用，如STT MRAM和自旋扭矩振荡器的发展。
2016-12-01 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Nonreciprocal Spin Waves in Nanoscale Domain Walls Detected by Scanning X-ray Microscopy in Perpendicular Magnetic Anisotropic Fe/Gd Multilayers
本研究利用 STXM 技术在具有垂直磁各向异性的 Fe/Gd 多层膜中观测到 Bloch 型畴壁内短至 281 nm 的非互易自旋波，揭示了 Bloch 点对磁子相位演化的破坏作用，证实了畴壁可作为磁子器件中的可编程波导。
2023-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Collective spin excitations of helices and magnetic skyrmions: review and perspectives of magnonics in non-centrosymmetric magnets
承载关联电子的磁性材料在信息技术和信号处理中发挥着重要作用。目前使用的铁磁、铁磁和反铁磁材料提供主要共线的微观力矩（自旋）。最近，更复杂的自旋结构，如自旋螺旋线和摆线重新引起了人们的兴趣。非中心对称螺旋磁体中Skyrmion晶格相的发现引发了人们的兴趣。在这篇综述中，我们解决如何自旋螺旋和skyrmion晶格丰富的磁性材料的微波特性。在讨论微波电子学和磁振子学的前景时，我们特别关注绝缘材料，因为它们避免了涡流损耗，提供了低自旋波阻尼，并可能允许集体自旋激发的电场控制。因此，它们进一步推动了以低能耗运行的磁振子的愿景。
2017-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin wave dispersion of ultra-low damping hematite ($α\text{-Fe}_2\text{O}_3$) at GHz frequencies
本文通过宽带GHz谱学和非弹性光散射研究了天然反铁磁矿物赤铁矿的自旋波特性，发现其阻尼系数低至1.1×10⁻⁵、群速度达几十km/s且衰减长度与最优YIG相当，证明赤铁矿可作为高速低损耗磁振子器件的可持续替代材料。
2022-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic resonance study of Co/Pd/Co/Ni multilayers with perpendicular anisotropy irradiated with Helium ions
本文用铁磁共振（FMR）方法研究了氦离子辐照对Co/Ni多层膜和Co/Pd双层膜的磁各向异性、线宽和Gilbert阻尼的影响。垂直磁各向异性随He离子注量线性减小，导致在5 × 10 ^{14}离子/cm ^2的临界注量处向面内磁化转变。我们发现，阻尼几乎与注量无关，但固定频率下的FMR线宽在临界注量附近有一个极大值，表明FMR线的非均匀展宽是He离子注量的非单调函数。基于对FMR线宽的角度依赖性的分析，非均匀加宽与垂直磁各向异性的大小的空间变化相关联。这些结果表明，离子辐照可以用来系统地修改Co/Pd/Co/Ni多层膜的磁各向异性和磁各向异性参数的分布的应用和基础物理研究。
2010-10-05 cond-mat.mes-hall
Measurement of a Magnonic Crystal at Millikelvin Temperatures
结合磁振子和超导量子线路的混合系统近年来引起了人们越来越多的兴趣。磁振子晶体（MC）是室温磁振子的构建块之一，并且可以用于创建具有工程能带结构的器件。这些设备，表现出可调谐的频率选择性和存储在微波制度的旅行激发的能力，可能会形成一套新的工具，用于在量子信息处理的背景下的基础。为了确定这些计划的可行性，必须证明MC在微波频率量子实验所需的低温下工作。我们报告的第一次测量的微波信号的传输通过MC在20 mK，并观察在连续波和脉冲激发实验中的磁振子带隙。我们的钇铁石榴石MC在低温下的自旋波阻尼高于预期，这表明在使用磁振子晶体的量子实验的全部潜力得以实现之前，还需要进一步的工作。
2019-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anatomy of spin wave driven magnetic texture motion via magnonic torques
自旋波与磁织构的相互作用反映了磁系统中快、慢动力学部分之间的信息交换。在这里，我们制定了一套磁转矩作用于背景的磁性纹理，通过提取的时间不变的信息，从快速旋进的自旋波。在磁振子矩框架下，我们利用理论公式和微磁学模拟研究了两种典型的自旋破缺情况下自旋波驱动的畴壁运动：由Dzyaloshinkiii-Moriya相互作用破缺的旋转对称性和由磁阻尼破缺的平移对称性.基于扭矩的微观分析提供了紧凑而定量的工具，重新解释自旋波引起的磁织构动力学，超越了传统的全球动量守恒的框架。
2022-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Nonreciprocal spin-wave dynamics in Pt/Co/W/Co/Pt multilayers
本文详细研究了单Pt/Co/W和双Pt/Co/W/Co/Pt铁磁层系统中的自旋波动力学。自旋波的色散通过波矢分辨布里渊光散射光谱测量，而面内和面外磁化曲线通过交变梯度场磁强计测量。对单层和双层铁磁层的界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用诱导的非互易色散关系进行了证明，并通过数值模拟和理论公式进行了解释.结果表明，层的沉积顺序对磁参数的关键作用。双铁磁层系统中垂直磁各向异性常数的显著差异导致层间相互作用的下降和自旋波模的不同色散关系。我们的研究为实现多功能非互易磁振子器件提供了重要的贡献。
2021-12-21 cond-mat.mes-hall
Damping in Ru/Co-based multilayer films with large Dzyaloshinskii-Moriya interaction
磁性材料工程的最新发展导致了具有高界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（Dzyaloshinskiii-Moriya interaction）的系统的实现。因此，非共线磁孤子态或非互易自旋波动力学的形成是可以实现的。通常使用的材料基于双层重金属/铁磁体，例如，Pt/Co。这些层的特征不仅在于强的自旋，而且在于自旋泵效应和由此产生的相对大的阻尼。在这里，我们表明，相当大的界面的双金属也可以存在于基于Ru/Co的双层，其特征在于具有低自旋泵效应和低阻尼。因此，它是一个很好的候选人的动力学研究和实施的手征电子。理论计算表明，晶格的应变可以强烈地影响和控制介电常数的值。我们展示了一个系统的实验和理论比较Pt/Co和Ru/Co双层作为自旋电子和自旋轨道电子应用程序的一个值得的候选人之间的磁性材料参数。
2019-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Motion of skyrmions in nanowires driven by magnonic momentum-transfer forces
我们研究了从靠近纳米线边缘的驱动层流出的自旋波电流$J$引起的纳米线中磁skyrmions的运动。通过应用微磁学模拟和有效的Thiele方程的分析，我们发现，skyrmion的轨迹是由两个力的相互作用，由于磁振子电流和线边界。skyrmion被吸引到驱动层，并被由于线边界而产生的排斥力加速。我们认为这两种情况下的驱动纵向和横向的纳米线，但一个稳态运动的skyrmion仅获得横向磁振子电流。对于后一种情况，我们发现在低电流密度$J$的极限下，速度-电流关系$v \sim J/α$，其中$v$是Skyrmion速度，$α$是Gilbert阻尼。对于大的$J$，在强驱动的情况下，skyrmion被推入驱动层，导致skyrmion速度下降，最终导致skyrmion的破坏。
2017-06-06 cond-mat.mes-hall
Magnetoelectric Cavity Magnonics in Skyrmion Crystals
本文提出了非中心对称磁体腔中磁电磁振子-光子耦合的理论。类似于多铁性中的非互易现象，磁电耦合是时间反演和反转非对称的。这种不对称性为磁振子-光子耦合的特殊可调谐性提供了一种手段，这种耦合可以通过反转磁化方向来打开和关闭。以具有超低磁阻尼的多铁Skyrmion-host Cu $_2$ OSeO $_3$为例，揭示了Skyrmion本征模的电活动性，并提出将其用于“磁暗”椭圆模的磁振子-光子分裂.此外，我们预测了腔诱导的磁振子-磁振子耦合之间的磁电活性skyrmion激发。我们讨论了在量子信息处理中的应用，提出了全电磁振子介导的光子量子门和光子介导的磁振子SPLIT操作的协议。我们的研究突出了磁电腔磁振子作为一个新的平台，实现量子混合系统和拓扑磁纹理中的光子和磁振子之间的相干转导。
2022-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Edge localization of spin waves in antidot multilayers with perpendicular magnetic anisotropy
研究了具有垂直磁各向异性的Co/Pd多层膜纳米反点晶格中的自旋波动力学。使用时间分辨的磁光克尔效应测量，我们证明了反点形状的变化引入显着的变化，特别是在较低的频率范围内的自旋波谱。通过采用微磁学模拟，我们表明，在测量的光谱中观察到的额外的峰值与窄壳区域周围的反点，其中的磁各向异性降低由于在聚焦离子束铣削过程中的反点制造的Ga+离子照射。这些结果为利用面外磁化薄膜中的局域自旋波提供了新的可能性，这种局域自旋波易于调谐，适合于磁性应用。
2019-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Ferromagnetic resonance study of sputtered Co|Ni multilayers
本文报道了[ $t$ Co $|2t$ Ni] $\times$ N溅射薄膜的室温铁磁共振（FMR）研究，其中$0.1 \leq t \leq 0.6$ nm.研究了两个系列的膜：具有相同数目的Co $|$ Ni双层重复的膜（N=12），以及其中整体磁性层厚度保持恒定在3.6 nm的样品（N=1.2/ $t$）。的FMR测量进行了高频宽带共面波导高达50 GHz，使用倒装芯片的方法。测量了共振场和半峰全宽作为平面内场和垂直于平面的场的频率的函数，以及作为几个频率与平面的角度的函数。对于这两组薄膜，我们发现的证据存在的第一和第二阶各向异性常数，$K_1$和$K_2$。各向异性常数强烈地依赖于厚度$t$，并且在较小程度上依赖于磁性多层的总厚度。Landé g因子随着$t$的减小而增大，并且实际上与多层膜厚度无关。在场内平面几何形状中，根据线宽$\triangle H$对频率的线性依赖关系估计的磁阻尼参数$α$随着$t$的减小而增加。这种行为是由于自旋轨道相互作用的增强与$t$减少，并在较薄的薄膜，自旋泵的阻尼贡献。
2007-02-08 cond-mat.mes-hall
Landau-Lifshitz theory of the magnon-drag thermopower
受到温度梯度作用的金属铁磁体表现出电流的磁振子拖曳。我们解决这个问题，通过求解随机Landau-Lifshitz方程来计算磁振子阻力热势。长波长的磁动力学导致两个贡献的电动势作用于电子：（1）绝热贝里相力与立体角由磁旋进和（2）耗散校正，这是植根于微观上的自旋退相散射。第一贡献导致净力将电子推向热侧，而第二贡献将电子拖向冷侧，即，在磁振子漂移的方向。两个力之间的比率与吉尔伯特阻尼系数$α$和参数化对电动势的耗散贡献的系数$β$之间的比率成比例。
2016-05-21 cond-mat.mes-hall
Ultra-low damping insulating magnetic thin films get perpendicular
结合低损耗和大的垂直向磁各向异性（PMA）的磁性材料仍然是磁振子和自旋电子学领域中缺少的一块砖。本文报道了在Gd $_{3}$ Ga $_{12}$ $_{12}$（GGG）和取代的GGG（sGGG）（111）取向衬底上生长Bi-YIG掺杂的YPDMATHABMM Fe $_{12}$ O $_{12}$（BiYIG）薄膜。使用外延应变和生长诱导的各向异性获得PMA的微调。可以制备自发面内和面外磁化的薄膜。铁磁共振（FMR）的测量表明，这些BiYIG薄膜的高动态质量，PMA膜的吉尔伯特阻尼值低至3 - 10 $^{-4}$和FMR线宽为0.3 mT，在8 GHz的薄膜，甚至不超过30 nm的厚度实现。此外，我们测量了Pt/BiYIG叠层上的逆自旋霍尔效应（ISHE），表明磁性绝缘体$'$的表面对自旋电流是透明的，这使得它对自旋电子学应用具有吸引力。
2018-06-02 cond-mat.mes-hall
Magnetic Materials for Quantum Magnonics
Faculty of Physics, University of Vienna（维也纳大学物理学院）；Vienna Doctoral School in Physics, University of Vienna（维也纳大学物理博士学院）；INNOVENT e.V. Technologieentwicklung（INNOVENT技术发展有限公司）
本文综述了量子铁磁学中关键磁性材料，特别是YIG在不同基底下的性能差异，展示了其在长寿命磁子和量子信息处理中的应用潜力。
2026-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlled nonlinear magnetic damping in spin-Hall nano-devices
由于不可避免地出现非线性，大幅度磁化动力学比低幅度线性机制复杂得多。非线性阻尼增强是磁纳米器件的基本非线性现象之一，它对磁纳米器件的工作和效率产生了严格的限制。特别地，非线性阻尼防止由自旋电流注入到空间延伸的磁性区域中驱动的相干磁化自振荡的激发。在这里，我们建议和实验证明，非线性阻尼可以控制的椭圆磁化进动。通过平衡各向异性的不同贡献，我们最大限度地减少椭圆率，并实现空间扩展的自旋电流注入到微观磁盘驱动的相干磁化振荡。我们的研究结果提供了一个新的途径，实现有效的主动自旋电子和磁振子器件驱动的自旋电流。
2019-10-22 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Interfacial Fe segregation and its influence on magnetic properties of CoFeB/MgFeO multilayers
本研究揭示 CoFeB/MgFeO 界面偏析 Fe 的金属化与铁磁性，并通过插入超薄 MgO 层增强 PMA、降低磁阻尼。
2023-08-17 cond-mat.mes-hall
Control of stripe domain wall magnetization in perpendicular anisotropy multilayers
本文报道了在具有垂直磁各向异性的[Co（0.44 nm）/Pt（0.7 nm）] $_X$（$X = 48$，100，150）多层膜中，稳定的取向条畴结构中畴壁磁化强度的受控切换。开关过程中，由外部磁场引起的，通过测量的面内磁化的演变监测。%我们证明了面内磁化强度的恢复来源于布洛赫型DW的极化。与微磁学模拟，我们揭示了DW极化的逆转是在特定强度的外部磁场，施加相反的DW极化的DW内的水平布洛赫线的出现和崩溃的结果。我们的研究结果是相关的DW为基础的磁振子和磁多层膜中的气泡skyrmion应用。
2021-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Low magnon damping of a EuSe film down to millikelvin temperatures
University of Vienna（维也纳大学）；Johannes Kepler University Linz（林茨约翰内斯·开普勒大学）；University of Münster（明斯特大学）
本研究通过磁测量和宽带铁磁共振表征EuSe薄膜，发现其在毫开尔文温度下具有低磁子阻尼特性，有望用于混合量子系统和量子磁学领域。
2026-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of inter-layer spin diffusion on skyrmion motion in magnetic multilayers
众所周知，由于自旋-霍尔效应，可以使用自旋-轨道力矩来驱动Skyrmions。在这里，我们显示了额外的贡献，在多层堆栈中产生的垂直自旋电流由于层间扩散的自旋积累在skyrmion。这种额外的界面自旋力矩在形式上类似于面内自旋转移力矩，但在超薄膜中显著增强，并且作用方向与电子流相反。这种扩散的自旋扭矩和自旋轨道扭矩的组合结果在skyrmion运动，这有助于解释观察到的小skyrmion霍尔角，即使与中等的磁化阻尼值。进一步研究了材料缺陷对阈值电流和Skyrmion霍尔角的影响。地形表面粗糙度，小到一个单一的单层变化，被证明是一个重要的影响因素，在超薄膜，从而与实验观察结果吻合良好。
2019-03-22 cond-mat.mes-hall
Epitaxial $\mathrm{Co_2MnSi}$ with intrinsic magnetocrystalline anisotropy as a route to bias-field-free nonlinear half-metal magnonics at the nanoscale
Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau（莱茵兰-普法尔茨技术大学凯泽斯劳滕-兰道）；Université de Lorraine（洛林大学）
本文通过研究外延 $\mathrm{L2}_1$ 有序 $\mathrm{Co_2MnSi}$ 波导中的线性和非线性自旋波动力学，展示了其本征立方各向异性可抑制非线性不稳定性并实现无偏置场操作，为半金属磁子学提供了稳健可扩展的平台。
2026-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strong magnon-magnon coupling in an ultralow damping all-magnetic-insulator heterostructure
本研究在TmIG/YIG全绝缘体异质结构中实现了强磁振子-磁振子耦合，其协同性优于金属基体系，且耦合强度可调，为混合磁振子器件提供了新平台。
2023-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Role of shape anisotropy on thermal gradient-driven domain wall dynamics in magnetic nanowires
本研究探究热梯度下不同形状各向异性磁性纳米线的畴壁动力学，揭示磁振子角动量传递机制，解释阻尼与畴壁速度的反常关系，为自旋电子器件研发提供参考。
2022-10-15 cond-mat.mes-hall
Spin relaxation in multilayers with synthetic ferrimagnets
我们证明了一个强大的可调谐性的自旋泵磁阻尼的贡献，在薄膜铁磁自由层与合成亚铁磁体（SFM）的接口，作为一个自旋阱，通过薄铜间隔。该效果强烈依赖于SFM的磁状态，由两个Fe层组成的三层结构通过由Cr间隔物介导的间接交换耦合。随着Cr厚度的增加，SFM状态经历从反平行经由非共线到平行配置的转变。我们可以解释相应的非单调依赖的自旋弛豫在自由层中的调制的纵向自旋输运以及弛豫的横向角动量的SFM。研究结果对设计自旋弛豫可调谐的高速自旋电子器件有一定的参考价值。
2018-06-29 cond-mat.mes-hall
Damping of Landau levels in neutral graphene at low magnetic fields: A phonon Raman scattering study
在电中性和准中性石墨烯的朗道能级展宽机制进行了研究，通过微磁拉曼实验在三个不同的样品，即，天然单层石墨烯片和背栅单层设备，都沉积在Si/SiO2衬底，和多层外延石墨烯作为参考样品。通过对与光学活性朗道能级跃迁相关的磁声子共振穿过E_2g喇曼活性声子能量的定量分析，估算了带间朗道能级跃迁宽度。与多层石墨烯相反，单层石墨烯样品显示出对低场共振的强阻尼，这与随机应变场产生的朗道能级能量的额外加宽贡献一致。在我们的单层样品中，这种额外的贡献被适当地量化为伪磁场分布Δ B = 1.0-1.7 T。
2018-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct observation of dynamic modes excited in a magnetic insulator by pure spin current
纯自旋电流对磁化动力学的激发最近被认为是自旋电子学和磁电子学的一种使能机制，它允许基于低阻尼绝缘磁性材料的自旋扭矩器件的实现。在这里，我们报告的第一个空间分辨的纯自旋电流在纳米厚的微观绝缘钇铁石榴石磁盘激发的动态模式的研究。我们发现，这些模式表现出非线性的自加宽防止形成的自局域磁子弹，这起着至关重要的作用，在稳定的单模磁化振荡在全金属系统。这种与低阻尼材料中的有效非线性模式耦合相关的特性可能是控制高质量磁性绝缘体中纯自旋电流与动态磁化相互作用的主要因素之一。
2016-05-17 cond-mat.mes-hall
Resonant dynamics of skyrmion lattices in thin film multilayers: Localised modes and spin wave emission
磁skyrmions在微波场激发下的光谱特征是一个基本的兴趣，可以是一个资产的高频应用。这些拓扑孤子可以在多层薄膜中定制，但它们的自旋波动力学的实验观察仍然是难以捉摸的，特别是由于大阻尼。在这里，我们研究Pt/FeCoB/AlO $_x$多层膜托管密集和强大的skyrmion晶格在室温下与吉尔伯特阻尼$\sim 0.02$。我们使用磁力显微镜来观察它们的静态磁相，并使用宽带铁磁共振来探测它们的高频响应。微磁模拟再现实验的准确性，并使我们能够识别不同的共振模式中检测到的skyrmion晶格相。低频（$<$ 2 GHz）和中频（$2-8$ GHz）模式涉及与均匀背景磁化的旋进相结合的定域到skyrmion边缘的激发，而高频（$>$ 12 GHz）模式对应于同相skyrmion核心旋进，发射自旋波到均匀背景中，其波长在50- 80 nm范围内，与晶格结构相称。这些发现可能有助于研究室温波散射和实现新的微波处理方案的可重构阵列的孤子。
2022-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic magnetization relaxation in ferromagnetic multilayers with variable interlayer exchange coupling
研究了F $_1$ /f/F $_2$ /AF多层膜的铁磁共振线宽及其各向异性，其中间隔层f的居里点低于强铁磁层F $_1$和F $_2$.层间交换耦合在磁化弛豫中的作用是通过改变间隔层的厚度实验确定的。结果表明，较强的层间耦合，通过较薄的间隔增强了外铁磁层之间的微波能量交换，与F $_2$交换拖动F $_1$中的共振进动的磁化。还观察到较弱的镜像效应：F $_1$的磁化可以被F $_2$中的进动交换拖曳，这导致反阻尼和更窄的FMR线宽。一个理论被开发来模拟测量的数据，它允许分离系统中的磁弛豫的各种贡献。对层间耦合常数、铁磁共振线宽的面内各向异性、磁各向异性场的色散等关键物理参数进行了定量分析。这些结果将有助于设计基于热辅助开关的高速磁性纳米器件。
2016-04-18 cond-mat.mes-hall
Temporal magnetic interfaces reveal damping-induced spin-wave amplification near the stripe-domain transition in ultrathin films with DMI
Institute of Spintronics and Quantum Information, Faculty of Physics, Adam Mickiewicz University（亚当·密茨凯维奇大学物理学院自旋电子学与量子信息研究所）
通过微磁模拟和解析理论，研究超薄CoFeB薄膜中的时间磁界面，发现阻尼在慢失稳区间反常驱动自旋波增长，实现高达175倍的频率保持放大。
2026-06-15 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Temperature-Dependent Spin-Orbit Torque Generation in Perpendicularly Magnetized Topological Insulator-Magnetic Multilayer Heterostructures
University of Leeds（利兹大学）
该研究探究垂直磁化拓扑绝缘体-磁性多层异质结的温度依赖自旋轨道转矩，发现含Bi₂Se₃的异质结转矩显著增强，TI衍生的自旋动量锁定电流主导大阻尼类转矩，且受界面结构和缓冲层厚度影响。
2026-08-18 cond-mat.mes-hall
Spin Dynamics in the van der Waals Ferromagnet CrTe2 Engineered by Niobium Doping
University of Nebraska-Lincoln（内布拉斯加大学林肯分校）；Wichita State University（威奇托州立大学）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）
通过铌掺杂调控CrTe₂自旋动力学，实现共振频率的宽频调制和阻尼常数的增加，拓展其在磁子学和量子磁子学中的应用。
2026-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tenfold reduction of Brownian noise in optical interferometry
热致波动对精确测量施加了基本限制。在光学干涉测量中，稳定性和灵敏度的当前界限由包括腔端镜的高反射率涂层的过量机械阻尼决定。在过去的十年中，这些非晶多层反射器的机械损耗最多减少了两倍。在这里，我们展示了一个新的范例，在光学镀膜技术的基础上直接键合单晶多层膜，表现出固有的低机械损耗和高光学质量。采用这些“晶体涂层”作为法布里-珀罗腔中的端镜，我们获得了150，000的精细度。更重要的是，在室温下，我们观察到一个热限制的噪声地板一致的机械阻尼减少了十倍时，与最好的电介质多层膜。这些结果为下一代超灵敏干涉仪以及新水平的激光稳定性铺平了道路。
2013-02-26 cond-mat.mes-hall physics.optics
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
Nonlinear emission of spin-wave caustics from an edge mode of a micro-structured Co2Mn0.6Fe0.4Si waveguide
具有极低吉尔伯特阻尼的磁性赫斯勒材料有望显示出新颖的磁子输运现象。我们报告的高次谐波的非线性产生导致的焦散自旋波光束的发射在低阻尼，微结构的Co2Mn0.6Fe0.4Si Heusler波导。高次谐波产生的源是由自旋波波导边缘处的强非均匀场分布形成的局域边缘模。根据磁性薄膜中自旋波的各向异性色散，通过解析计算，描述了在两倍和三倍激发频率下观察到的传播焦散波的辐射特性。
2012-12-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Towards wafer scale inductive determination of magnetostatic and dynamic parameters of magnetic thin films and multilayers
我们研究了一种感应探头，适用于非侵入性表征的磁性薄膜和多层膜的静磁和动态参数的晶圆级。该探头是基于一个平面波导与后方的高频连接器，可以在密切接触的晶圆表面。磁性材料的电感特性是通过矢量网络分析仪铁磁共振进行的。谐振的场分散的分析允许确定关键材料参数，例如饱和磁化强度MS或有效阻尼参数Meff。三个波导设计进行了测试。宽带频率响应的特点和适用性的MS和Meff的感应测定进行了比较。这种探针集成在晶片探测器中，将来可以实现对磁性薄膜和多层膜的静磁和动态关键材料参数的晶片级在线测试。
2013-10-24 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
Engineering a driven-dissipative bath of altermagnetic quantum magnons for controlling classical dynamics of spins hosting spin waves, domain walls, or skyrmions
University of Delaware（特拉华大学）
本文利用Schwinger-Keldysh场论设计了一个驱动-耗散的boson浴，用于调控铁磁绝缘体层中自旋的经典动力学，通过引入阿尔磁绝缘体层中的量子磁子与传统铁磁绝缘体层中的经典自旋相互作用，从而产生扩展的LLG方程。
2026-05-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
