单磁层纳米柱电流诱导磁化动力学的频域研究

偶极耦合复合结构垂直磁性纳米柱的无外场自旋霍尔开关

External-Field-Free Spin Hall Switching of Perpendicular Magnetic Nanopillar with a Dipole-Coupled Composite Structure

自旋霍尔效应（SHE）引起的垂直磁化反转由于其导致低功率存储器和逻辑器件的潜力而吸引了显著的兴趣。然而，开关需要辅助的面内磁场，这阻碍了其实际应用。在这里，我们介绍了一种新的方法，通过利用从相邻的面内磁性层产生的局部偶极场的垂直纳米磁体的外部场自由自旋霍尔开关。在没有任何外部磁场的情况下，实验证明了在偶极耦合复合堆叠中垂直CoFeB纳米柱的鲁棒开关，与微磁模拟的结果一致。在复合结构的纳米柱器件中获得了约135 Oe的面内补偿场和约45 Oe /107 Acm-2的面外环位移。通过进行微磁模拟，我们证实了复合无外场开关策略也可以适用于10 × 10 nm 2的圆柱。与其他提出的垂直磁化的无外场自旋霍尔开关方法相比，偶极耦合复合结构与广泛的自旋霍尔系统和垂直磁性隧道结兼容，为实际的基于SHE的MRAM和逻辑铺平了道路。应用。

磁性隧道结纳米柱中的量子化自旋波模

Quantized spin wave modes in magnetic tunnel junction nanopillars

我们提出了一个实验和理论研究的磁场的热激发的自旋波的模式频率在矩形纳米柱的横向尺寸为60 × 100，75 × 150，和105 × 190 nm 2，图案化从氧化镁为基础的磁性隧道结。自旋波频率的测量使用光谱分辨的电噪声测量。在所有的光谱中，几个独立的量子化自旋波模式已被观察到，可以确定为本征激发的自由层和合成反铁磁体的结。使用的理论方法的基础上的对角化的三个耦合，空间受限的磁性层的系统的动力学矩阵，我们已经建模的最小的支柱的光谱，并提取其材料参数。由此发现，与相应的薄膜值相比，CoFeB自由层的磁化强度和交换刚度常数显著减小。此外，我们可以推断，在横向边界处的磁化钉扎一定是弱的。最后，自由层和合成反铁磁体之间的层间偶极耦合导致模式anticrossings与间隙开口高达2 GHz。在低场和较大的支柱，有明显的证据，层磁化强度的强非均匀性。特别地，在零场处，最低模式不是基本模式，而是最可能位于层边缘附近的模式。

自旋阀纳米柱中的自旋转移应力

Stress in Spin-Valve Nanopillars due to Spin Transfer

我们报告了自旋阀纳米柱由于自旋转移的机械效应。极化电流携带的电子自旋将力矩传递给局部磁化，导致自由层的磁开关。与经典的Einstein-de Haas效应一样，角动量守恒需要自由层抵消角动量的变化，然后发生机械旋转。自由层不是独立的，因此机械角动量将显示为应力和应变。我们研究了面内磁化纳米柱器件中自旋诱导应力的影响。计算结果表明，As器件的应力与频率和长厚比有关，在GHz处约为1 MPa。结果表明，自旋转移引起的应力远小于薄膜内应力，不会对器件造成损伤。

磁性多层纳米柱的开关电流与磁阻的关系

Switching Current vs. Magnetoresistance in Magnetic Multilayer Nanopillars

我们研究了电流驱动的磁化翻转纳米制造的磁性三层，在三种不同的方式改变磁阻。首先，我们在磁性三层和其中一个电极之间插入一个强自旋散射层，从而增加磁阻。第二，我们在磁性层之间插入一个自旋扩散长度较短的间隔层，以降低磁电阻。第三，我们改变层磁化之间的角度。在所有的情况下，我们发现一个近似线性的磁阻和反向开关电流之间的依赖关系。我们给出了一个定性的解释所观察到的行为，并提出了一些方法，其中开关电流可能会减少。

Co/Cu/Co三层纳米柱的电流驱动激发研究

Studies of Current-Driven Excitations in Co/Cu/Co Trilayer Nanopillars

我们测量了Co/Cu/Co三层纳米柱在不同磁场$H$和电流$I$下的动态电阻。当磁化切换在小$I,H$时是滞后的，并且在大$I,H$时是可逆的时，电阻显示通常的行为，在$H$中几乎是对称的。我们显示的差异，在$I,H$磁化稳定性图测量保持$I$固定和变化$H$，反之亦然。我们还展示了如何在$dV/dI$峰值与电报噪声在可逆的开关制度，从电报噪声的变化与$I$计算。最后，我们显示了一个类似的样品，显示行为不对称的$H$，和一个负的可逆开关峰，而不是一个通常的积极的数据。

模拟Fe纳米柱中双峰开关时间分布的分辨率依赖机制

Resolution-dependent mechanisms for bimodal switching-time distributions in simulated Fe nanopillars

我们研究了三个独立的计算模型，代表同一个物理系统，铁纳米柱的磁化开关统计反转的应用领域。模型之间的主要区别是计算网格的分辨率，因此，必须重新调整内部参数以保持与物理系统的相似性。考虑到在纵向（易轴）方向上的磁化分量的第一次通过时间为零，我们寻找应用领域，导致双峰分布的时间为每个系统，并比较实验系统的结果。我们观察到，导致双峰分布的相关波动对于每个晶格分辨率是不同的，并且导致每个计算模型所特有的磁化切换行为。因此，正确的模型分辨率是必不可少的系统动力学获得可靠的数值结果。

分子束外延磁性双层纳米柱的中间态转换动力学

Intermediate state switching dynamics in magnetic double layer nanopillars grown by molecular beam epitaxy

我们观察到一个稳定的中间电阻开关状态的电流垂直于平面几何的所有Co/Cu/Co双层纳米柱结的分子束外延生长。这种新的状态具有两个Co层磁化的平行和反平行排列的电阻之间的电阻。该状态起源于额外的面内易磁化轴，可以通过自旋转移矩切换或通过外部磁场来达到。除了自旋矩诱导的相干小角度自旋波模式，我们观察到一个广泛的微波发射光谱。后者归因于非相干磁激励，导致中间状态和两个铁磁层的平行或反平行排列之间的切换。我们的结论是，额外的磁易轴抑制了稳定的轨迹的相干大角度进动，这是没有观察到在我们的样品。

用于自旋转移测量的单晶纳米柱

Single-crystalline nanopillars for spin-transfer measurements

我们报道了单晶纳米柱中的电流诱导磁化翻转（CIMS）。采用分子束外延技术制备了Fe（14 nm）/Cr（0.9 nm）/Fe（10 nm）/Ag（6 nm）/Fe（2 nm）多层膜。中心Fe层与厚层通过Cr层间交换耦合。最上面的Fe层是去耦的（自由层）。通过光学和电子束光刻制备直径为150 nm的纳米柱。Fe/Cr和Fe/Ag界面的相反的自旋散射不对称性使我们能够在单个器件中观察到小磁场和相反电流极性下的CIMS。在高磁场下，在正电流下测量阶跃状电阻变化，并将其归因于电流驱动的磁激励。

Surface Passivation of III-V GaAs Nanopillars by Low Frequency Plasma Deposition of Silicon Nitride for Active Nanophotonic Devices

Numerous efforts have been devoted to improve the electronic and optical properties of III-V compound materials via reduction of their nonradiative states, aiming at highly-efficient III-V sub-micrometer devices. Despite many advances, there is still a controversial debate on which combination of chemical treatment and capping dielectric layer can best reproducibly protect the crystal surface of III-Vs, while being compatible with readily available plasma deposition methods. This work reports on a systematic experimental study on the role of sulfide ammonium chemical treatment followed by diel…

单根Fe纳米柱开关特性的角度依赖性

Angular Dependence of Switching Properties in Single Fe Nanopillars

磁纪录中面密度的持续增加使得理解纳米颗粒中的磁化反转变得至关重要。我们提出了有限温度微磁学模拟的磁滞铁纳米柱的长轴倾斜角度从0度到90度的施加的正弦磁场。场周期为15 ns，颗粒尺寸为9 × 9 × 150 nm。该系统被离散化为7 x 7 x 101个自旋的矩形柱，每个自旋具有均匀的磁化。在低角度下，反转从端盖开始，并朝着粒子的中心进行。在90度时，反转沿粒子的整个长度进行（除了末端）。观察到开关场在整个角度范围内增加，与最近的实验观察结果一致。第二个，低分辨率的微磁模拟与1 × 1 × 17自旋，不同意实验，但表现出非常相似的相干旋转的Stoner-Wohlfarth模型的行为。

Co2Fe（Ge0.5Ga 0.5）Heusler合金基赝自旋阀纳米柱的大幅微波发射和非线性相位噪声降低

Large amplitude microwave emission and reduced nonlinear phase noise in Co2Fe(Ge0.5Ga0.5) Heusler alloy based pseudo spin valve nanopillars

研究了以Heusler合金Co2 Fe（Ga0.5Ge0.5）为电极的电流垂直于平面赝自旋阀纳米柱的微波辐射。我们观察到了超过150 nV/Hz ^[0.5]的大发射振幅（部分原因是大的磁阻）和低于10 MHz的窄产生线宽。我们还发现，线宽表现出显着的依赖于所施加的电场的大小和它的角度内的膜平面。当频率与电流的斜率接近零时，观察到线宽的最小值。这与理论预测一致，该预测考虑了非线性相位噪声作为线宽加宽的来源。

Cu纳米柱中位错匮乏的尺寸效应：一项分子动力学模拟研究

Size effects on dislocation starvation in Cu nanopillars : A molecular dynamics simulations study

本研究通过分子动力学模拟探究不同尺寸<110>晶向Cu纳米柱的压缩变形，明确了位错匮乏的发生尺寸范围、频率及对塑性应变的贡献，揭示其为小尺寸纳米柱的主导变形相关现象。

坡莫合金基多层纳米柱的电流驱动磁激发

Current-Driven Magnetic Excitations in Permalloy-Based Multilayer Nanopillars

研究了295 K和4.2 K下纳米Ni 84 Fe 16/Cu/Ni 84 Fe 16三层薄膜的电流驱动磁化翻转。在低磁场下，滞后开关图的形状从295 K变化到4.2 K.在较高磁场下的可逆行为涉及两种现象，与开关电流密切相关的磁激励的阈值电流，以及以电报噪声为特征的微分电阻的峰值，其平均周期随电流呈指数下降并随温度变化。我们解释静态和动态的结果在295 K和4.2 K的热激活势垒，与电流相关的有效磁温度。

垂直磁化隧道结中电流驱动的磁化动力学及其与磁化构型的关联

Current-driven magnetization dynamics and their correlation with magnetization configurations in perpendicularly magnetized tunnel junctions

本文研究了垂直磁隧道结中自旋转移矩驱动的磁化动力学，发现自由层和参考层具有相反的频率-磁场色散关系，且在反平行状态下两种自旋波模式共存并出现频率交叉现象，有望促进类脑计算中的自振荡互同步。

自旋输运和磁化动力学的自洽计算

Self-consistent calculation of spin transport and magnetization dynamics

自旋极化电流将其自旋角动量转移到局部磁化，激发电流诱导的磁化动力学。迄今为止，该领域的研究大多集中在自旋输运对磁化动力学的直接影响上，而忽略了磁化动力学对自旋输运的反馈，以及磁化动力学对自旋输运的反馈。虽然反馈通常很弱，但在某些情况下，它可以在动态中发挥重要作用。在这种情况下，磁化动力学和自旋输运的自洽计算可以准确地描述反馈。本文详细介绍了反馈机制，并介绍了耦合动力学自洽计算的最新进展。我们特别注意三个有代表性的例子，反馈产生非本地有效的相互作用的磁化。可能最引人注目的反馈例子是具有单个磁性层的磁性纳米柱的动态不稳定性。没有非局部反馈，这种不稳定性不会发生。我们证明，完全自洽的计算产生的模拟结果更好地与实验比以前的计算，解决了反馈效应近似。下一个例子是更典型的自旋阀纳米柱。虽然反馈的效果不太明显，因为即使没有反馈，电流也会引起磁化振荡，但反馈仍然会产生重要的后果。例如，我们表明，反馈可以减少线宽的振荡，与实验观察。最后，我们考虑了窄畴壁中的非绝热电子输运。在这些系统中的非局部反馈导致一个显着的重整化的有效非绝热自旋转移力矩。

磁化反转的投影动力学分析

Projective Dynamics Analysis of Magnetization Reversal

采用计算投影动力学方法对纳米磁柱的磁化反转过程进行了模拟分析。它表明，这种方法可以用来确定对应于亚稳最小值和鞍点的自由能的磁化强度，以及与这些点相关联的自由能垒。对于这里研究的纳米柱，熵被发现提供了显着的贡献，自由能垒，决定了反转时间尺度。

自旋转移矩激发自旋阀纳米柱中两个耦合涡旋的动力学行为

Dynamics of two coupled vortices in a spin valve nanopillar excited by spin transfer torque

我们研究了由自旋转移驱动的两个耦合涡旋的动力学。我们能够独立地控制与电流和垂直场，并检测，各自的手征性和极性的两个漩涡。对于高于$J=5.7*10^7 A/cm^2$的电流密度，可以观察到高度相干的信号（线宽低至46 kHz），其强烈依赖于涡旋的相对极性。它展示了使用耦合动力学的兴趣，以增加微波信号的相干性。辐射频率随垂直场呈线性变化，即使在零磁场下也保持相干性。

大电流下坡莫合金纳米柱的自旋转移激发

Spin-Transfer Excitations of Permalloy Nanopillars for Large Applied Currents

使用微波频率的电阻振荡的光谱的测量，我们确定的相位图的磁激励所造成的扭矩从直流自旋极化电流（薄坡莫合金）/铜/（厚坡莫合金）多层样品。我们扩展到更大的电流值比以前报道的测量。我们发现了几个额外的模式，我们能够识别厚磁层以及薄的运动。在多个频率的微波谱峰表明，空间不均匀的动态状态可以是重要的，在某些情况下。我们比较了实验相图与简单的理论模型，并取得了很好的定性协议。

基于聚焦离子束铣削的纳米模板掩模制备及其自旋转移力矩研究

Focused-ion-beam milling based nanostencil mask fabrication for spin transfer torque studies

聚焦离子束铣削是用来制造纳米模板掩模适用于制造相关的自旋转移扭矩研究的磁性纳米结构。纳米模板掩模用于在薄膜叠层生长之前限定器件尺寸。它们由抗湿蚀刻顶层和在预图案化底部电极顶部上的绝缘体组成。绝缘体支撑硬掩模并通过其选择性蚀刻产生底切。该方法是通过制造电流垂直于平面Co/Cu/Co纳米柱结，表现出电流诱导的磁化动力学证明。

自旋转移振子线宽的随机理论

Stochastic theory of spin-transfer oscillator linewidths

本文提出了一种自旋阀结构中由自旋极化电流驱动的磁化振荡线宽的随机理论。从自旋波理论导出的非线性振子模型出发，导出了热噪声引起的振幅和相位涨落的朗之万方程。我们发现，光谱线宽是成反比的自旋波强度与下限，这是纯粹由振荡频率的调制。合理的定量协议与最近的实验结果从自旋阀纳米柱的证明。

自旋转移涡旋纳米振荡器与外部微波源的完美和鲁棒锁相

Perfect and robust phase-locking of a spin transfer vortex nano-oscillator to an external microwave source

我们研究了自旋阀纳米柱中两个耦合涡旋的自旋转移驱动动力学所产生的自振荡信号与外部源的同步。对于仅几奥斯特的驱动幅度，在大于振荡器频率的10%的范围内发生对微波场hrf的锁相。使用在倍频同步，生成线宽被发现减少超过五个数量级的锁相制度（下降到1赫兹，频谱分析仪的分辨率带宽的限制）相比，自由运行制度（140 kHz）。这种完美的相位锁定适用于高达2MHz的频率失谐，这证明了其鲁棒性。我们还分析了自由运行的光谱线宽如何影响同步制度的主要特征。

电流和微波磁化开关

Magnetization switching by current and microwaves

提出了一个由电流和微波共同作用下铁磁多层膜磁化翻转的理论模型。电流在磁化上产生自旋转移力矩，而微波在初始状态附近引起磁化的进动。通过对Landau-Lifshitz-Gilbert（LLG）方程的数值模拟，发现在一定的微波频率范围内，自旋转移矩引起的开关电流比自旋转移矩引起的开关电流有明显的减小.我们开发了一个理论的切换从LLG方程平均在一个恒定的能量曲线。结果发现，开关电流应分为四个区域，这取决于微波频率的值。在此基础上，推导出了使开关电流最小的最佳频率的解析表达式，该频率小于铁磁谐振频率。推导了最小开关电流的解析公式。随着微波场幅值的增加，最佳频率和最小开关电流均减小。这一结果对于同时实现高的热稳定性和低的开关电流具有重要意义。

无磁场条件下自旋转移矩的成形角依赖性和微波产生

Shaped angular dependence of the spin transfer torque and microwave generation without magnetic field

在微波频率范围内产生振荡是利用自旋转移现象的自旋电子学器件所期望的最重要的应用之一。我们报告运输和微波功率测量专门设计的纳米柱的非标准的角度依赖性的自旋转移力矩（波动变化）的理论模型预测。我们观察到一种新型的电流诱导动力学，其特征是在没有任何外加场的情况下发生大角度旋进，因为这也是通过模拟预测的，具有扭矩的波动角度依赖性。这种类型的非标准纳米柱可以代表用于实现自旋转移振荡器的有趣方式，因为它们能够在不施加磁场的情况下生成微波振荡。我们还强调我们的结果的理论意义上的角度依赖的扭矩。

通过铁磁自旋重取向转变的热力学磁化涨落的宽带光谱

Broadband spectroscopy of thermodynamic magnetization fluctuations through a ferromagnetic spin-reorientation transition

我们使用扫描光学磁强计研究宽带频谱的自发磁化波动，或“磁化噪声”，在一个原型的铁磁薄膜，可以顺利地通过自旋重取向转变（SRT）调谐。SRT是通过梯度Ar $^+$辐照，从垂直于面内方向横向改变跨Pt/Co/Pt三层的磁各向异性来实现的。在表现出垂直各向异性的区域中，磁化噪声的功率谱$S(ν)$在从1~kHz到1~MHz的频率$ν$上表现出非常稳健的$ν^{-3/2}$幂律。然而，当穿过SRT区域时，$S(ν)$谱发展出逐渐增加的临界频率$ν_0$，低于该临界频率时，噪声功率在谱上是平坦的，这表明磁化波动的低频截止不断发展。的磁化噪声强烈依赖于所施加的平面内和平面外的磁场，揭示了局部各向异性，也是一个场诱导出现的波动，否则稳定的铁磁薄膜。最后，我们证明了高阶的干扰子可以从噪声中计算出来。这些结果突出了宽带光谱的热力学波动作为一个强大的工具来表征热能和磁能尺度之间的相互作用，并作为一种手段，表征铁磁体的相变。

饱和磁化强度周期变化波导中的磁振子带隙

Magnonic band gaps in waveguides with a periodic variation of the saturation magnetization

我们提出了一个磁振子晶体实现为坡莫合金自旋波波导与其饱和磁化强度的空间周期性变化的自旋波传播的微磁学分析。在自旋波透射谱中清楚地观察到频率带隙，并且它们的起源可以追溯到基本和高阶自旋波宽度模式的单个带隙的重叠。控制的深度，宽度和位置的频率和空间的抑制带隙的宽度区域与减少磁化和调制水平，在这项研究中进行了讨论。

Galfenol纳米膜中单模和多模磁化旋进的光激发

Optical excitation of single- and multi-mode magnetization precession in Galfenol nanolayers

我们展示了各种旋进响应的磁化超快光激发的Galfenol（Fe，Ga），这是一种铁磁材料，具有大的饱和磁化强度和增强的磁致伸缩纳米层。Galfenol的特殊性质，包括立方磁各向异性和弱阻尼，使我们能够检测到多达6个磁振子模式在120纳米的层，和一个单一的模式，有效阻尼$α_{eff}$ = 0.005和频率高达100 GHz的4纳米层。这是迄今为止在金属铁磁体的时间分辨实验中观察到的最高频率。我们预测，接近太赫兹频率的磁化旋进的检测应该是可能的Galfenol纳米层。

磁化旋进角测量在自旋抽运反自旋霍尔效应中的重要作用

Important role of magnetization precession angle measurement in inverse spin Hall effect induced by spin pumping

本文利用宽带自旋抽运和反向自旋霍尔效应测量方法研究了Ni_（80）Fe_（20）/Pt双层膜中Pt的自旋霍尔角。为了抑制不需要的电流磁效应，利用了施加垂直于充电电流方向的外部磁场的面外激励几何结构。从各向异性磁电阻（AMR）的整流电压和在共面波导中使用微波功率的常规方法估计了宽激励频率范围（4-14 GHz）的铁磁共振的磁化进动角。观察到不同方法的进动角轮廓的显著差异，导致Ni_（80）Fe_（20）/Pt界面处的自旋电流密度的估计值变化很大。利用AMR效应估计的自旋电流密度的频率依赖性被发现是类似的反自旋霍尔电压。我们得到的频率不变的自旋霍尔角为0.067。

自旋阀中的电荷泵和色热电压噪声

Charge pumping and the colored thermal voltage noise in spin valves

由移动磁化引起的自旋泵浦在自旋阀上产生电压。磁化的热波动表现为在铁磁共振频率和/或零频率处具有吸收线的增加的热电压噪声。该效应取决于磁化配置，并且可以与约翰逊-奈奎斯特热噪声具有相同的数量级。色电压噪声的测量是一种替代铁磁共振实验的纳米尺度铁磁电路。

薄膜纳米磁体的磁化尝试频率

Attempt frequency of magnetization in nanomagnets with thin-film geometry

通过数值求解随机Landau-Lifshitz-Gilbert方程，研究了薄膜结构纳米磁体中势场对磁化尝试频率的影响.尝试频率的数值估计进行了分析比较，从福克-普朗克方程的Neel-Brown模型的理论预测。据发现，对于纳米磁体的薄膜的几何形状，理论预测值的通用情况下是非常符合数值估计。

纳米接触自旋力矩涡旋振荡器产生磁化动力学的直接观测

Direct observation of magnetization dynamics generated by nano-contact spin-torque vortex oscillators

时间分辨扫描克尔显微镜已被用来直接成像纳米接触（NC）自旋扭矩涡旋振荡器（STVO）时，相位锁定到注入的微波（RF）电流的磁化动力学。克尔图像揭示了延伸到NC足迹之外的自由层磁化动态，在那里它们不能被电检测到，但这对共享公共磁性层的锁相STVO至关重要。对于一个单一的NC，动态观察时，不仅STVO频率完全锁定的RF电流，但也为部分锁定状态，其特征在于在RF频率的核心轨迹的周期性变化。对于一对NC，图像揭示了动态的空间特征，电测量显示具有增强的振幅和减小的线宽。从这些图像中获得的洞察力可以提高对多个STVO相互锁相所需条件的理解，从而增强微波功率发射。

（LuBi）3Fe_5O_（12）（BLIG）外延膜的磁化自旋动力学

Magnetization spin dynamics in a (LuBi)3Fe5O12 (BLIG) epitaxial film

铋掺杂的镥铁石榴石（BLIG）薄膜具有比钇铁石榴石更大的法拉第旋转和更高的居里温度。利用傅立叶畴偏振显微镜观察到了条纹状磁畴，测量到磁畴宽度为1.4 μm，法拉第旋转实验产生了5 Oe的矫顽场，这些特征构成了微磁学模拟的基础，使我们能够估计和比较BLIG薄膜中的自旋波激发。我们观察到，这些薄膜支持热磁振子的进动频率为7 GHz的线宽为400 MHz。进一步研究了旋进频率与外加磁场的关系。布里渊光散射实验和模拟预测的进动频率显示出类似的趋势，增加领域。

垂直磁场作用下的电流感生纳米磁体动力学

Current-Induced Nanomagnet Dynamics for Magnetic Fields Perpendicular to the Sample Plane

我们提出了一个磁场施加垂直于样品层的Co/Cu/Ni 80 Fe 20纳米柱器件的自旋极化电流激发的高频磁动力学的电测量。作为电流和磁场的函数，动态相图包含几个可区分的进动模式和静态磁状态。使用详细的比较与数值模拟，我们提供了严格的测试理论的自旋转移扭矩。

铁磁薄膜磁化动力学的惯性项

Inertial terms to magnetization dynamics in ferromagnetic thin films

在铁磁金属中，惯性磁化动力学已经被预测为接近电子能量弛豫尺度的频率。在这里，我们确定在薄Ni $_{79}$ Fe $_{21}$和Co薄膜在室温附近的磁化动力学的惯性项。在高频铁磁共振（115-345 GHz）中测量的有效磁场显示了一个额外的硬化项，该硬化项在频率上是二次的，并且在我们实验的高频极限下为$\sim$ 80 mT。我们的研究结果扩展了对亚皮秒时间尺度下磁化动力学的理解。

交流电流驱动的磁性拓扑绝缘体中的磁化翻转与非线性霍尔整流

AC Current-Driven Magnetization Switching and Nonlinear Hall Rectification in a Magnetic Topological Insulator

本研究在半磁性拓扑绝缘体中实现交流电流驱动的低阈值磁化翻转，并发现强非线性霍尔响应及频率混合效应，为多功能自旋电子器件提供新途径。

自旋力矩纳米柱振荡器的内部有效场源

Internal effective field sources for spin torque nano pillar oscillators

在本文中，我们数值进行微磁建模与扩展的微磁模型，包括自旋扭矩项和阻抗模型，以调查的方法，以取代外部场源与内部的，并调查其tunneling纳米柱的几何形状。我们提出了三种方法的结果：层间耦合，大垂直各向异性和静磁耦合。内部场源的频率偏移与电流的函数，其依赖于温度进行评估，并对分析预测进行测试。

磁化惯性区对Landau-Lifshitz-Gilbert方程的偏离

Deviation From the Landau-Lifshitz-Gilbert equation in the Inertial regime of the Magnetization

我们详细研究了均匀磁化在铁磁共振（FMR）背景下的惯性动力学。分析预测和数值模拟的完整方程内的惯性Landau-Lifshitz-Gilbert（ILLG）模型。除了通常的进动共振，惯性模型给出了第二个共振峰相关的章动动力学，只要阻尼不是太大。运动方程的解析解同时给出了进动和章动角频率。它们是惯性动力学特征时间$τ$、无量纲阻尼$α$和静磁场$H$的函数。对于章动角频率，发现了一个关于$ατγH$的标度函数，当$ατγH\gg 1$时，对于进动角频率也是有效的。除了直接测量的章动共振峰，我们表明，磁化的惯性动力学的宽度和角频率的进动共振峰时，改变所施加的静态场具有可测量的影响。这些预测可用于实验确定的惯性动力学的磁化强度ILLG模型中提出的。

微带线铁磁探测Co2FeAl薄膜/压电系统的有效90 °磁化旋转

Effective 90-degree magnetization rotation in Co2FeAl thin film/Piezoelectric system probed by microstripline ferromagnetic

利用微带线铁磁共振技术研究了压电致动器与磁致伸缩薄膜复合而成的人工磁电异质结构中的间接磁电耦合。两种不同的模式（扫描场和扫描频率模式）的这种技术已被用来定量探测的间接磁电耦合，并观察电压诱导磁化旋转（90度）。后者已被验证的实验频率变化的均匀模式和扫描频谱的振幅。

采用太赫兹频率脉冲模拟 FM/AFM 双层膜中的磁化反转

Simulations of Magnetization Reversal in FM/AFM Bilayers With THz Frequency Pulses

该研究通过理论建模证明，中等场幅、短时长的 THz 脉冲可在 AFM/FM 双层膜中实现由 AFM 驱动、宽温区稳健的磁化切换。

分子纳米磁体的高频EPR谱为理解磁化强度的量子隧穿提供了一把钥匙

High frequency EPR spectra of a molecular nanomagnet provide a key to understand Quantum Tunneling of the Magnetization

EPR谱已经在高达25 T的非常高的场和高达525 GHz的高频下记录在Mn 12 ac的多晶样品上（详细的公式见论文），这是表现得像纳米磁体的分子团簇的第一个例子。光谱的模拟提供了自旋哈密顿量参数的精确测定（各种参数的公式和值见论文）。四阶项的存在下，总自旋证明跳跃的间距的不规则性，最近观察到的磁滞回线Mn 12 ac和归因于加速的磁化弛豫由于量子Tunneling之间的退化M状态的地面S=10多重态的集群。（S_+^4 + S_-^4）中的项是横向磁各向异性的代表，在量子隧穿机制中起着至关重要的作用。HF-EPR谱首次证明了它的存在并对其进行了定量。

Cu/NiFe和Nb/NiFe复合丝的磁化反转过程和非线性磁阻抗

Magnetization reversal process and nonlinear magneto-impedance in Cu/NiFe and Nb/NiFe composite wires

研究了Cu/NiFe和Nb/NiFe复合丝在交流电流作用下的磁化反转现象。分析了绕线拾波线圈感应电压的频谱。示出的频谱由偶次谐波在宽范围内的AC电流振幅和纵向DC磁场。结果表明，谐波幅值对直流磁场有很强的依赖性，所得结果对弱磁场传感器的设计具有重要意义。

圆柱形软磁点的涡旋态振荡

Vortex state oscillations in soft magnetic cylindrical dots

我们研究了磁涡旋振荡的软亚微米圆柱形点的厚度和直径的变化的解析方法和微磁学模拟。我们考虑了两种涡旋磁化振荡模式：1）低频平移模式，对应于涡旋在平衡位置附近的整体运动; 2）高频涡旋模式，对应于涡旋磁化的径向对称振荡，主要在涡核之外。在频域和时域上数值计算了不同点纵横比下的涡旋平移本征模。为了描述离散的涡旋高频模式，我们应用了涡旋基态上动态磁化的线性化运动方程。我们只考虑径向对称磁化振荡模式。这两种激发模式的本征频率由静磁相互作用决定。它们与厚度/直径比成比例，并且对于典型的点尺寸位于GHz范围内。

混合钆钇铁石榴石的磁化率和磁化涨落测量

Magnetic susceptibility and magnetization fluctuation measurements of mixed Gadolinium-Yttrium Iron Garnets

研究了钆钇铁石榴石（$\text{Gd}_{x}\text{Y}_{3-x}\text{Fe}_5\text{0}_{12}$，$x=3,1.8$）铁氧体陶瓷的磁性能。复初始磁导率是在2 K至295 K的温度范围内以1 kHz的频率测量的，以及在4 K、77 K和295 K的温度范围内以100 Hz至200 MHz的频率测量的。在低频率下观察到磁粘度引起的磁导率虚部。在4K下测量了磁化噪声.使用波动耗散定理，我们发现，所观察到的磁化波动是一致的，与我们的测量的低频虚部的磁导率。我们讨论了一些建议的精度测量以及其他可能的应用程序的影响。

均匀磁化进动的非线性微观弛豫

Nonlinear microscopic relaxation of uniform magnetization precession

分析了非线性磁化激励的动态弛豫过程。对于直接过程，如磁振子-电子散射和双磁振子散射，弛豫速率是从线性的情况下，简单地通过利用非线性激励的磁化振荡频率来确定。对于间接过程，如缓慢弛豫杂质，分析给出了一个额外的弛豫项成比例的激发水平。在所有情况下，与Landau-Lifshitz-Gilbert阻尼相比，有效磁化阻尼增加。

太赫兹瞬态超强耦合引起的场驱动飞秒磁化动力学

Field-driven femtosecond magnetization dynamics induced by ultrastrong coupling to THz transients

利用飞秒激光控制超快磁化动力学在基础科学和工业上都引起了极大的兴趣，因为它有可能以前所未有的速度实现磁畴开关。在这里，我们报告的实验说明了超强的和完全相干的光物质耦合的高场单周期太赫兹瞬态的铁磁薄膜中的磁化矢量。我们可以想象磁化动力学，它发生在太赫兹激光周期的时间尺度上，比电子对外部磁场的自然进动响应快两个数量级，由拉莫尔频率给出。我们表明，对于一个特定的散射几何形状的强相干光耦合可以在一个重整化的朗道Lifshitz方程的框架内描述。除了从根本上对超快磁化动力学的新见解外，相干相互作用还允许检索复杂的时频磁特性，并指出数据存储技术中的新机会，以实现更高的存储速度。

一种基于纳米级MgO磁性隧道结的变频器

Frequency converter based on nanoscale MgO magnetic tunnel junctions

我们观察到直流电压整流和频率转换时发生的参考微波电流注入到基于MgO的磁性隧道结（MTJ）。当输入微波电流的频率与有源层的磁化的谐振频率一致时，观察到自旋转移矩相关的整流。此外，我们证明了频率转换是参考信号和MTJ的电阻之间的幅度调制的结果，MTJ的电阻在有源层的磁化的谐振频率处波动。

利用随时间变化的磁场在各向异性占主导地位的制度中的磁化反转

Magnetization reversal in the anisotropy-dominated regime using time-dependent magnetic fields

我们研究磁化反转使用各种r.f.磁脉冲我们数值表明，开关是可能的，简单的正弦脉冲，但最佳的方法是使用扫频（啁啾）射频。磁脉冲，其形状可以解析地导出。纳秒量级的开关时间可以用相对小的r.f.场，独立于各向异性的强度。

非均匀基态非椭球纳米磁体阵列磁化动力学的时间分辨研究

Time-resolved investigation of magnetization dynamics of arrays of non-ellipsoidal nanomagnets with a non-uniform ground state

我们已经进行了时间分辨扫描克尔显微镜（TRSKM）的测量上的阵列的正方形铁磁纳米元素的不同大小和偏置场的范围。将实验结果与模型阵列的微磁模拟进行比较，以了解元件内的非均匀进动动力学。在实验光谱中，观察到两个分支的激发模式共存以上一个特定的偏置场。在所谓的交叉场下方，观察到较高频率分支消失。微磁模拟和傅立叶成像显示，来自较高频率分支的模式在元件的中心具有大幅度，其中有效场平行于偏置场和静态磁化。来自较低频率分支的模式在垂直于偏置场的元件边缘附近具有大幅度。模拟结果表明，在边缘区域，静态磁化强度和有效磁场明显偏离偏置磁场的方向。对于最小的元件尺寸和/或在低偏置场值的有效字段被发现成为反平行的静态磁化。模拟结果表明，大多数的模式是离域与有限的振幅在整个元素，而模式的空间特性被发现与空间变化的总有效场和静态磁化状态。模拟结果还表明，边缘模式的频率强烈影响的静态磁化状态的空间分布内的一个元素，并在其最近的邻居。

通过与微波同步的磁化反转

Magnetization reversal through synchronization with a microwave

基于Landau-Lifshitz-Gilbert方程，可以证明圆极化微波可以通过同步反转Stoner粒子的磁化。与静磁场引起的磁化反转相比，当微波频率适当时，最小开关场远小于旋进磁化反转的最小开关场。微波只需要克服斯通纳粒子的能量耗散，以便与具有静态磁场的常规方法不同地反转磁化，其中切换场必须具有磁各向异性的量级。

电流对铁磁-反铁磁结磁化振荡的影响

Current effect on magnetization oscillations in a ferromagnet - antiferromagnet junction

本文研究了自旋极化电流对铁磁-反铁磁结中反铁磁体静态和动态磁化强度的影响。将宏观自旋近似推广到反铁磁体。倾斜的反铁磁结构和由此产生的磁矩是由外部磁场引起的。计算了谐振频率和阻尼，以及对应于不稳定性出现的阈值电流密度。示出了在太赫兹范围内产生低阻尼磁化振荡的可能性。讨论了涨落对倾斜反铁磁组态的影响。

时间分辨铁磁共振测量大角度磁化动力学

Large angle magnetization dynamics measured by time-resolved ferromagnetic resonance

采用时间分辨铁磁共振技术研究了10 nm薄坡莫合金薄膜的磁化动力学。该实验由重复率等于磁系统共振频率的一系列磁场脉冲组成。我们比较了通过这种技术与传统的脉冲感应微波磁力测量获得的数据。在小角度激励下，两种方法得到的阻尼和频率响应的结果是一致的。然而，当施加大振幅场脉冲时，磁化强度具有非线性响应。我们推测，非线性的一个可能的原因是与自放大的非相干性，被称为苏尔不稳定性。

共振自旋矩磁化反转的参数依赖性

Parameter dependence of resonant spin torque magnetization reversal

我们数值研究超快共振自旋力矩（ST）磁化反转的磁隧道结（MTJ）驱动的电流脉冲具有直流（DC）和共振交流（AC）组件。单畴MTJ自由层单元的进动ST动力学在宏观自旋近似下建模。研究了直流电流幅值、交流电流幅值、交流频率和交流相位等脉冲参数变化时，逆变器的能量效率、逆变时间和逆变可靠性。我们发现一个范围内的AC和直流电流的振幅，其中获得更快的开关时间和降低的能量消耗，每个脉冲相比，纯粹的直流ST反转鲁棒的谐振ST反转。然而，在一定的交流和直流电流幅值范围内，反转特性与交流频率和相位有很强的依赖关系，在ST存储器应用中必须避免这种反转不可靠的区域。

（311）铁磁（Ga，Mn）As中准横向皮秒应变脉冲引起的磁化旋进

Magnetization precession induced by quasi-transverse picosecond strain pulses in (311) ferromagnetic (Ga,Mn)As

准纵向和准横向皮秒应变脉冲注入铁磁（311）（Ga，Mn）As薄膜中，在薄膜中产生动态剪切应变，从而调制磁各向异性，并在~10 GHz频率下引起磁化的共振进动。准横向应变对面外磁化分量的调制达到平衡磁化强度的10%。我们的理论分析是在很好的协议与观测结果，从而提供了一个战略的超快磁化控制铁磁薄膜的应变脉冲。

Nutational switching in ferromagnets and antiferromagnets

It was demonstrated recently that on ultrashort time scales magnetization dynamics does not only exhibit precession but also nutation. Here, we investigate how nutation can contribute to spin switching leading towards ultrafast data writing. We use analytic theory and atomistic spin simulations to discuss the behavior of ferromagnets and antiferromagnets in high-frequency magnetic fields. In ferromagnets, linearly polarized fields align the magnetization perpendicular to the external field, enabling $90^{\circ}$ switching. For circularly polarized fields in the $xy$ plane, the magnetization ti…

Floquet-Weyl 半金属中的激光诱导表面磁化

Laser induced surface magnetization in Floquet-Weyl semimetals

理论研究了圆偏振激光驱动窄带隙半导体Zn$_3$As$_2$产生Floquet-Weyl半金属相，实现由自旋极化和逆Faraday效应共同诱导的表面磁化，其大小和方向可通过激光强度与频率调控。