自旋转移纳米振荡器中自发动力学和受迫动力学的定量MRFM表征

用铁磁共振力显微镜测量磁性纳米盘对中的动态偶极耦合

Measurement of the dynamical dipolar coupling in a pair of magnetic nano-disks using a Ferromagnetic Resonance Force Microscope

我们进行了广泛的实验光谱研究集体自旋波动力学发生在一对磁偶极相互作用耦合的磁性纳米盘。为此，我们利用由铁磁共振力显微镜（f-MRFM）的磁性尖端产生的杂散场梯度来连续调谐和失谐两个相邻纳米物体之间的相对共振频率。这揭示了反交叉和杂交的自旋波模式在对磁盘。在精确调谐时，所测量的结合和反结合模式之间的频率分裂精确地对应于动态偶极耦合$Ω$的强度。测量$Ω$的这种精确的f-MRFM测定作为纳米盘之间的间隔的函数。它同意在我们的样品中预期的动态磁偶极相互作用的计算定量。

Magnetic Resonance Force Microscopy with Overlapping Frequencies of Cantilever and Spin

We have studied theoretically magnetic resonance force microscopy (MRFM) with a high frequency nanomechanical cantilever when the cantilever frequency matches the resonant frequency of a single electron spin. Our estimations show that in this scenario the relative frequency shift of the cantilever can be much greater than the record MRFM frequency shift achieved in experiments with a single spin detection. Experimental realization of our proposal could open the way for fast detection of a single electron spin and even for detection of a single nuclear spin.

自旋力矩纳米振荡器受迫动力学中的振荡瞬态区

Oscillatory transient regime in the forced dynamics of a spin torque nano-oscillator

我们证明了在射频（rf）驱动信号下自旋力矩纳米振荡器（STNO）的瞬态非自治动力学与Adler模型描述的动力学有质的不同。如果外部射频电流$I_{rf}$大于某个临界值$I_{cr}$（由STNO偏置电流和阻尼确定），则在瞬态状态中产生STNO功率和相位的强振荡。这些振荡的频率随着$I_{rf}$作为$\propto\sqrt{I_{rf} - I_{cr}}$而增加，并且可以达到几GHz，而振荡的阻尼率几乎与$I_{rf}$无关。这种振荡瞬态动力学是由强STNO非线性引起的，在大多数STNO射频应用中应予以考虑。

正常磁化纳米柱中自旋波本征模的识别和选择规则

Identification and selection rules of the spin-wave eigen-modes in a normally magnetized nano-pillar

利用磁共振力显微镜（MRFM）研究了一种普通磁化的双层纳米柱（坡莫合金$|$铜$|$坡莫合金）内部的自旋波本征模。我们证明，所观察到的自旋波谱严重依赖于方法的激发。虽然空间均匀的射频（RF）磁场仅激发具有方位角指数$\ell=0$的轴对称模式，但是流过纳米柱的RF电流（产生圆形RF奥斯特场）仅激发具有方位角指数$\ell=+1$的模式。通过倾斜偏置磁场或通过使柱形状为椭圆形来破坏纳米柱的轴对称性，混合了不同的$\ell$折射率对称性，其可以被RF电流同时激发。实验光谱进行了比较，使用分析和数值计算的理论预测。分析了纳米柱磁性层之间的静态和动态偶极耦合对模式谱的影响。

单个垂直磁化纳米盘中涡核动力学的双稳性

Bistability of vortex core dynamics in a single perpendicularly magnetized nano-disk

使用磁共振力显微镜（MRFM）在垂直偏置磁场（$H$）中对单个涡旋态磁性纳米盘进行微波光谱分析。揭示了$H$在涡核旋转旋向频率上引起的分裂与涡核两个稳定极性的存在有关。这种分裂使得能够对芯极性进行光谱检测。双稳态延伸到偏置磁场$H_r$的大负值（与磁芯反平行），此时磁芯极性反转。对应于每个芯极性的两个稳定旋转模式的频率之间的差与$H$以及盘厚度与其半径的比率成比例。简单的分析理论结合微磁模拟给出了定量描述所观察到的磁动力学。

自旋转移振荡器与微波电流的锁相耦合效率

Coupling efficiency for phase locking of a spin transfer oscillator to a microwave current

实验研究了自旋转移纳米振荡器（STNO）对外部微波信号的锁相行为与STNO本征参数的关系。我们提取的耦合强度从我们的数据使用派生的相位动力学的强制STNO。作为振荡器固有特征（即功率、线宽、电流敏捷性）的函数的锁相耦合强度的预测趋势对于优化相互耦合的STNO阵列中的发射功率至关重要。