Electromotive forces generated in 3d-transition ferromagnetic metal films themselves under their ferromagnetic resonance
报道了3d过渡铁磁金属(FM = Fe,Co,Ni_(80)Fe_(20))薄膜在铁磁共振(FMR)作用下产生的电动势(EMF)特性。对于Fe和Co薄膜,由于反常霍尔效应产生的电动势主要是在它们的铁磁电阻下产生的。同时,对于Ni 80 Fe 20薄膜,主要是由于FMR下Ni 80 Fe 20薄膜本身的逆自旋霍尔效应产生的电动势。这种趋势定性地解释了不同的自旋极化,自旋霍尔电导率,反常霍尔电导率,磁化饱和,和FM膜的电阻率。
2016-10-24 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic resonance in epitaxial films: Effects of lattice strains and voltage control via ferroelectric substrate
铁磁共振(FMR)现象提供了磁性材料物理学的基本信息,也是各种信号处理微波器件的核心。在这里,我们从理论上证明,衬底诱导的晶格应变可能会改变FMR频率的外延铁磁薄膜显着,导致超低和超低的共振频率在室温下。值得注意的是,FMR频率随外延应变的非单调变化,达到最小值对应的应变诱导自旋重取向转变的临界应变。此外,通过将铁磁膜耦合到铁电衬底,可以实现FMR参数的有效电压控制。与以往的研究相比,我们发现FMR频率的可调谐性随外加电场而变化,并在临界场强处显著增加。揭示的功能开辟了广泛的机会,先进的可调磁电器件的基础上应变纳米磁体的发展。
2011-02-28 cond-mat.mtrl-sci
Electrical detection of ferromagnetic resonance in ferromagnet/n-GaAs heterostructures by tunneling anisotropic magnetoresistance
在$\mathit{n-}$ GaAs(001)表面外延生长的单层铁磁层样品中,我们观察到了铁磁共振(FMR)的直流电压峰值。FMR峰被检测为具有对称线形的界面电压,并且存在于基于各种FM/ $n$ -GaAs异质结构的样品中,包括Co $_{2}$ MnSi/ $n$ -GaAs、Co $_{2}$ FeSi/ $n$ -GaAs和Fe/ $n$ -GaAs。我们表明,界面偏置电压依赖的FMR信号是相同的隧道各向异性磁电阻(TAMR)在大部分的偏置范围。此外,我们展示了如何旋进磁化产生直流FMR信号通过TAMR效应和如何TAMR现象可以用来预测的FMR信号的角度依赖性。这种TAMR诱导的FMR峰可以在不存在自旋累积并且半导体中没有自旋极化电流流动的条件下观察到。
2014-08-25 cond-mat.mtrl-sci
On the line shape of the electrically detected ferromagnetic resonance
这项工作的审查和研究两个特定的问题与新技术的电检测铁磁共振(FMR)。在过去的几年里,这种强大的技术已被广泛应用于研究磁化和自旋动力学。第一个问题是不同的机制之间的关系和区别,引起通过FMR在复合磁结构中的光电压,第二个是适当的分析的FMR线的形状,这仍然是“阿喀琉斯之踵”在解释实验结果,特别是无论是研究自旋泵效应或量化的自旋霍尔角通过电检测的FMR。
2011-05-16 cond-mat.mtrl-sci
Spin-transfer-driven ferromagnetic resonance of individual nanomagnets
我们展示了一种技术,使铁磁共振(FMR)测量的正常模式的磁激发在个别纳米级铁磁体,体积小的1000倍,比可以通过其他方法探测。测得的峰形表明两种制度的响应:简单的FMR和相位锁定。研究的共振频率,振幅和线宽作为微波功率,直流电流,和磁场的函数提供了详细的新信息的交换,阻尼和自旋转移扭矩,管理在磁性纳米结构的动态。
2006-02-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Magnetoelectric coupling in a ferroelectric/ferromagnetic chain revealed by ferromagnetic resonance
理解多铁性耦合是多铁性领域的关键问题之一。从理论上讲,铁磁共振(FMR)使复合多铁性材料中磁电耦合系数的计算成为可能。这一点,我们的证据,通过详细的分析和数值计算的FMR在无应变链的钛酸钡在tetraxide相接触,铁,包括退极化场的影响。FMR吸收功率谱对界面电极化的强度方向和外加静态电场敏感。本文提出了一种利用铁磁电阻测量磁电耦合系数的方法。
2012-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Development of a Ferromagnetic Resonance Measurement System Using NanoVNA
本文提出了一种基于NanoVNA的低成本铁磁共振测量系统,通过集成电磁铁和共面波导,实现了自动化磁场扫描和S参数采集,验证了其在磁性材料研究中的可靠性和实用性。
2025-12-11 cond-mat.mtrl-sci
Dual-frequency ferromagnetic resonance
本文介绍了一种新的实验技术来研究铁磁共振(FMR)中不同层或模式之间的耦合效应。双FMR频率被同时激发(2-8 GHz),并在宽带RF电路中选择性地检测,使用锁定放大器在单独的调制频率下检测。
2006-04-21 cond-mat.mtrl-sci
Electromotive force generation in a ferromagnetic metal thin film under the ferromagnetic resonance excitation with permanent magnets
本研究利用永磁体和共面波导实现铁磁Ni₈₀Fe₂₀薄膜的铁磁共振激励,观测到清晰的电动势产生,为环境射频能量转电能提供了简易的能量转换方案。
2024-10-29 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Sensitivity Enhancement of Pd/Co Bi-layer Film for Hydrogen Gas Sensing using Perpendicular-to-Plane Ferromagnetic Resonance Configuration
以前,它已经表明,薄钯钴双层膜的垂直磁各向异性(PMA)的强度可以修改时,氢气被吸收的钯(Pd)层。在我们最近的工作中,我们表明,这种材料的铁磁共振(FMR)响应是敏感的PMA的变化后,暴露的Pd的氢气。因此,简单、紧凑和非接触式氢气传感器可以利用基于FMR的PMA中的可逆氢气诱导变化的检测。FMR峰位移的大小在确定传感器的灵敏度方面是关键的:在给定的氢气浓度下,FMR峰位移越高,灵敏度越高。在目前的工作中,我们证明了检测灵敏度增强时,静态磁场施加垂直于膜平面。一个因素的8倍的改善,观察相对于在平面FMR配置先前研究。基于Kittel方程对铁磁薄膜的FMR频率进行了分析,以了解灵敏度增强的机制。这一结果对于优化Pd/Co双层薄膜用于新型氢气传感平台具有重要意义。
2016-01-14 cond-mat.mtrl-sci
Observation of ferromagnetic resonance in strontium ruthenate (SrRuO3)
利用时间分辨的磁光克尔效应,在SrRuO 3中观察到了铁磁共振现象。时域中的FMR振荡出现在响应于易轴各向异性方向上的突然的光学诱导变化。高的FMR频率,250 GHz,和大的吉尔伯特阻尼参数,α ~ 1,是一致的强自旋轨道耦合。我们发现,与磁化动力学,包括α,有一个非单调的温度依赖性,暗示的链接到异常霍尔效应的参数。
2008-12-03 cond-mat.mtrl-sci
High frequency voltage-induced ferromagnetic resonance in magnetic tunnel junctions
研究了W缓冲层磁性隧道结中的电压感生铁磁共振(V-FMR)。永磁各向异性(PMA)的能量控制的CoFeB自由层的厚度直接沉积在W缓冲层和后退火过程中在不同的温度。PMA能量以及磁化阻尼通过分析在不同的场几何形状的场依赖的FMR信号来确定。优化的MTJ结构能够在超过30 GHz的频率下激发V-FMR。宏自旋模型被用来分析的V-FMR信号的字段和角度依赖性,并支持实验磁化阻尼提取。
2019-06-04 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Ferromagnetic Resonance in a Magnetically Dilute Percolating Ferromagnet: An Experimental and Theoretical Study
本研究通过铁磁共振和SQUID实验结合原子级自旋模型,证实了(Ga,Mn)N中逾渗铁磁性的本质,揭示了Mn³⁺单离子各向异性及高于居里温度的非逾渗团簇,展示了FMR在探测稀磁逾渗铁磁体动态特性中的关键作用。
2025-06-16 cond-mat.mtrl-sci
RF field characterization and rectification effects in spin pumping and spin-torque FMR for spin-orbitronics
Université de Lorraine(洛林大学);CNRS UMR 7198, Institut Jean Lamour(法国国家科学研究中心联合研究实验室7198,让·拉穆尔研究所);Universidad Nacional Mayor de San Marcos(圣马科斯国立大学)
本文研究了自旋轨道到电荷转换效率的量化,提出了一种理论模型和实验方法以准确测量射频场强度,发现自旋泵浦和自旋扭矩FMR信号可通过整流效应产生,且在铁磁层厚度≤6nm时整流效应可忽略。
2026-02-16 cond-mat.mtrl-sci
Microwave screening by conduction currents in thin magnetic films: application in stripline broadband FMR
利用微带换能器研究了双层导电磁性膜中的铁磁共振。结果表明,通过有限厚度引起的双层膜中涡流的不均匀性增强,可以实现自旋驻波的激发或抑制。这种效应在厚度低于磁趋肤深度的薄膜中是可以观察到的,并且可以用于研究异质结构中的自旋驻波模式。
2009-09-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Broadband Ferromagnetic Resonance Linewidth Measurement of Magnetic Tunnel Junction Multilayers
磁隧道结自由层的宽带铁磁共振(FMR)线宽被用作磁结构质量的简单诊断。的FMR线宽增加附近的自由层反转和钉扎层反转的领域,这种增加与在未图案化的薄膜,在图案化的设备中的低频噪声,和以前的观察使用洛伦兹显微镜的磁畴波纹的磁滞增加。退火后的自由层FMR线宽的变化表明,相当大的磁无序,起源于交换偏置钉扎层,被转移到自由层。
2009-01-27 cond-mat.mtrl-sci
Weakly Coupled Motion of Individual Layers in Ferromagnetic Resonance
我们展示了一个层和时间分辨测量的铁磁共振(FMR)在Ni 81 Fe 19/ Cu /Co 93 Zr 7三层结构。时间分辨的X射线磁圆二色性已被开发的传输,在FMR频率为2.3 GHz的共振场激发。小角度(0.2度),时域磁化旋进可以直接观察到,并解决个别层通过元素对比在镍,铁,钴边缘。相位灵敏度允许直接测量各个元件和层的进动振荡中的相对相位滞后。一个弱的铁磁耦合,难以确定在传统的铁磁共振测量,揭示了跨谐振的各个层的相位和振幅响应。
2006-04-27 cond-mat.mtrl-sci
A compact apparatus for studies of element and phase-resolved ferromagnetic resonance
我们提出了一个紧凑的样品架,配备了电磁铁和高频传输线,样品架的目的是结合X射线磁圆二色性(XMCD)和铁磁共振测量(FMR)。时间分辨测量的共振X射线检测的FMR在强制进动期间,使通过使用的RF激励是锁相到存储环聚束时钟。介绍了组合XMCD + FMR技术的几个应用,展示了实验设计的灵活性。
2009-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A broadband Ferromagnetic Resonance dipper probe for magnetic damping measurements from 4.2 K to 300 K
描述了一种用于4.2K至室温宽频带铁磁共振(FMR)的勺形探头。该装置基于接地共面波导的双端口传输微波信号测量。波导产生微波场并记录样品响应。采用三级勺式设计,控温快速稳定。在液氦温度下,FMR引起的温度变化在毫开尔文范围内。我们还设计了一种新型的FMR探头与弹簧加载的样品架。与普通FMR磁头相比,实现了改善的信噪比和稳定性。使用超导矢量磁体,我们证明吉尔伯特阻尼测量两个薄膜样品使用矢量网络分析仪与频率高达26 GHz:1)坡莫合金膜的5 nm厚和2)CoFeB膜的1.5 nm厚。在平行和垂直于薄膜平面的外加磁场下进行了实验。
2016-04-16 cond-mat.mtrl-sci
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
Theoretical study of the stripline ferromagnetic resonance response of metallic ferromagnetic films based on an analytical model
我们开发了一个先进的分析模型计算宽带带状线铁磁共振(FMR)响应的金属铁磁薄膜,考虑到交换相互作用以及交换边界条件在膜表面。这种方法导致在傅立叶空间中的简单的解析表达式。因此,实现这些方程的逆傅立叶变换的数值代码是非常快的。这使我们能够探索一个广泛的空间的参数作为应用这个理论的数值例子。特别是,我们调查的微波涡流屏蔽和磁化钉扎在铁磁薄膜表面上的带状线FMR响应的薄膜的形状的联合效果。
2016-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Angular dependence of the electrically driven and detected ferromagnetic resonance in Ni$_{36}$Fe$_{64}$ wires
该研究通过微波吸收和电探测技术,发现Ni₃₆Fe₆₄纳米线的铁磁共振场遵循1/cos(θ)角度依赖关系,且共振信号随直流电流和微波功率线性增长,明确了电流与磁场相对取向的重要性。
2023-03-30 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic resonance linewidth in ultrathin films with perpendicular magnetic anisotropy
具有垂直磁各向异性(PMA)的过渡金属铁磁膜具有比诸如纯铁(Fe)和坡莫合金(NiFe)薄膜的软磁材料大一个数量级的铁磁共振(FMR)线宽。利用宽带铁磁共振装置研究了PMA掺杂Ni $|$ Co多层膜中线宽增强的原因。对于垂直施加的场,FMR线宽线性地依赖于频率,并且当磁化旋转到膜平面中时显著地增加。用氦离子辐照薄膜,降低了PMA和PMA参数的分布。这导致面内磁化的FMR线宽大大减小。这些结果表明,在PMA的波动导致一个大的两个磁振子散射贡献的线宽面内磁化,并建立吉尔伯特阻尼增强,在这样的材料($α\approx 0.04$,相比于$α\approx 0.002$纯Fe)。
2009-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dzyaloshinskii-Moriya interaction induced extrinsic linewidth broadening of ferromagnetic resonance
对于具有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的铁磁薄膜,考虑到结构不均匀性的散射,我们以量子力学的方式导出了非本征铁磁共振(FMR)线宽的表达式。在强磁场下,磁振子色散表现出丰富的共振态,特别是在小的外磁场和强磁场下。结果表明,铁磁共振谱线具有零频有限线宽和低频峰值等特征。
2017-11-07 cond-mat.mtrl-sci
Microwave magnetic dynamics in ferromagnetic metallic nanostructures lacking inversion symmetry
在这项工作中,我们进行了系统的实验和理论研究的准二维磁性纳米物体的铁磁(FMR)的响应-微观长的铁磁金属纳米条纹。我们感兴趣的是这种几何结构的对称性对FMR响应的影响。三种可能的情况下,从反转对称性破缺起源,进行了研究:(1)从形状的条纹横截面,(2)从双层结构的条纹与层之间的交换耦合,和(3)从单面入射的微波磁场的平面上的纳米图案。后一种情况是带状线FMR配置的特征。结果发现,这三个对称性破缺的组合效应比这些对称性破缺中的每一个单独的影响强得多。
2015-05-20 cond-mat.mtrl-sci
Spin injection into vanadium dioxide films from a typical ferromagnetic metal, across the metal-insulator transition of the vanadium dioxide films
本文通过铁磁共振下的电动势测量,研究了Ni80Fe20向VO2薄膜的自旋注入,证明在跨越VO2金属-绝缘体转变温度时自旋注入仍能实现,并揭示了逆自旋霍尔效应的贡献。
2021-02-16 cond-mat.mtrl-sci
Time-domain measurement of driven ferromagnetic resonance
我们提出了一个时间分辨的测量磁化动力学在铁磁共振(FMR)在一个单一的层Ni81Fe19。小角度(<1度)利用透射时间分辨X射线磁性圆二色性(XMCD)可以直接定量地测量元素Ni、Fe磁矩的进动。这种技术的高时间和旋转灵敏度,允许在2.3 GHz的驱动FMR运动的相位和幅度的表征,验证驱动共振的基本预期。
2006-04-26 cond-mat.mtrl-sci
Phase-sensitive imaging of ferromagnetic resonance using ultrafast heat pulses
测量局域磁化动力学及其空间变化对于自旋电子学及其相关应用的发展至关重要。在这里,我们展示了一种相敏成像技术,用于研究图案化的磁性结构的基础上皮秒激光加热。利用时间分辨反常能斯特效应(TRANE)和扩展,我们同时成像动态磁化和RF驱动电流密度。在TRANE显微镜中实现的频闪检测提供了对铁磁共振(FMR)和RF电流的幅度和相位信息的访问。使用这种方法,我们测量的奥斯特驱动场角的空间变化在一个统一的通道。在一个空间不均匀的样品与十字形,一个强大的空间变化的RF电流以及FMR进动观察。我们发现局域FMR进动的幅度和相位与RF电流的幅度和相位密切相关。
2015-07-08 cond-mat.mtrl-sci
Dipole-dipole interaction in arrays of Fe/Fe$_x$O$_y$ core/shell nanocubes probed by ferromagnetic resonance
本文代表了一个详细的理论研究的长程磁偶极-偶极相互作用的作用证明了铁磁共振(FMR)光谱的有序阵列的立方纳米粒子。我们表明,阵列的大小基本上控制了系统的稳定性,从而可以抑制从6x6纳米颗粒形成的阵列开始的间歇性低场激发。我们的数值模拟允许确定阈值粒子间距离(约80 - 100 nm),之后偶极-偶极相互作用变得可以忽略不计,使得纳米颗粒阵列的FMR光谱变得与单个纳米颗粒的光谱相同。我们还比较了我们的模拟与实验FMR光谱的24 Fe/Fe $_x$ O $_y$ -纳米立方体不规则地放置在基板上。
2014-07-01 cond-mat.mtrl-sci
Cavity quantum electrodynamics with ferromagnetic magnons in a small yttrium-iron-garnet sphere
将集体自旋激发与具有高协同性的腔体混合,为腔量子电动力学提供了一个新的研究课题,并在量子信息方面具有潜在的应用前景。在这里,我们报告了一个小的钇铁石榴石(YIG)球在低温和室温下与铁磁磁振子腔量子电动力学的实验研究。我们第一次观察到一个强耦合的同一腔模式的铁磁共振(FMR)模式和静磁(MS)模式附近的FMR在量子极限。这是在~ 22 mK的温度下实现的,其中腔中的平均微波光子数小于1。在室温下,我们还观察到在同一YIG球中腔模与FMR模的强耦合,并发现FMR模的阻尼率略有增加。这些观测结果揭示了FMR模式对温度的非凡鲁棒性。然而,MS模式变得不可观察到在室温下,在所测量的透射谱的微波腔含有YIG球。我们的数值模拟表明,这是由于MS模式的阻尼率急剧增加。
2015-12-03 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
FMR-related phenomena in spintronic devices
自旋电子器件,如非易失性磁性随机存取存储器和逻辑器件,作为未来高效数据存储和计算技术的潜在候选者,引起了相当大的关注。在重金属或其他具有强自旋轨道耦合(SOC)的新兴材料中,电荷流通过SOC诱导自旋电流或自旋积累,产生的自旋电流可以对相邻的铁磁体施加自旋轨道矩(SOTs),这为实现自旋电子器件铁磁层的磁化动力学和开关开辟了新的途径.在SOT方案中,电荷-自旋相互转换效率(SOT效率)是应用的重要品质因数。为了有效地表征这种效率,除了低频谐波或直流测量之外,通常还利用基于铁磁共振(FMR)的方法,例如自旋转移矩铁磁共振(ST-FMR)和自旋泵浦。在这篇综述中,我们专注于ST-FMR测量的SOT效率的评估。我们简要总结了不同的ST-FMR设置和数据分析方法。然后,我们讨论了ST-FMR和SOT研究在各种材料,包括重金属和合金,拓扑绝缘体,二维(2D)材料,具有强Rashba效应的界面,反铁磁材料,二维电子气(2DEG)在氧化物材料和氧化物半导体材料。
2018-05-22 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Acoustically driven ferromagnetic resonance
利用GHz频率范围内的声表面波(SAW)在铁磁/铁电(镍/锂)混合器件中进行全弹性激励和铁磁共振(FMR)检测。我们测量了室温下SAW磁传输与频率、外部磁场大小和方向的函数关系。我们的数据是很好地描述了一个修改后的朗道-Lifshitz-吉尔伯特的方法,其中一个虚拟的,应变诱导的痒场驱动的磁化进动。这导致了一个明显的磁场取向依赖性的弹性驱动FMR,我们观察到在模型和实验。
2011-04-06 cond-mat.mtrl-sci
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
A coplanar waveguide shorted in one end is proposed, designed, and implemented successfully to measure the properties of magnetic thin films as a part of the vector network analyzer ferromagnetic resonance (VNA-FMR) spectroscopy set-up. Its simple structure, potential applications and easy installation inside the cryostat chamber made it advantageous especially for low-temperature measurements. It provides a wide band of frequencies in the gigahertz range essential for FMR measurements. Our spectroscopy set-up with short-circuited coplanar waveguide has been used to extract Gilbert damping coe…
2022-07-19 cond-mat.mtrl-sci
We measure spin-orbit torque generated by exfoliated layers of the low-symmetry semi-metal ZrTe$_3$ using the spin-torque ferromagnetic resonance (ST-FMR) technique. When the ZrTe$_3$ has a thickness greater than about 10 nm, artifacts due to spin pumping and/or resonant heating can cause the standard ST-FMR analysis to overestimate the true magnitude of the torque efficiency by as much as a factor of 30, and to indicate incorrectly that the spin-orbit torque depends strongly on the ZrTe$_3$ layer thickness. Artifact-free measurements can still be achieved over a substantial thickness range by…
2021-12-05 cond-mat.mtrl-sci
Mechanisms of FMR line broadening in CoFeB-LiNbO$_3$ granular films in the vicinity of metal-insulator transition
利用铁磁共振(FMR)技术研究了不同铁磁相(FM)含量的金属-绝缘体(CoFeB)$_x$(LiNbO $_3$)$_{100-x}$纳米复合薄膜$x$.在薄膜的金属-绝缘体转变(MIT)附近观察到FMR线形状的强烈变化,其中跳跃型电导率$σ$修改为强晶间隧穿的制度,其特征在于在高温下的对数依赖性$σ(T)$。结果表明,在低于MIT时,FMR线宽主要取决于薄膜平面内局部各向异性轴的不均匀分布。在MIT以上,这种不均匀性对谱线展宽的贡献减小。同时,双磁振子磁弛豫过程开始在线宽的形成中起重要作用。所观察到的行为表明的关键作用,粒子间交换的隧道制度MIT以上的纳米复合材料。
2019-08-19 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic resonance force microscopy on microscopic cobalt single layer films
本文报道了用磁共振力显微镜(MRFM)对Co单层薄膜的铁磁共振信号进行机械检测。在厚度为500埃和1000埃、横向尺寸为40 × 200微米^2的微观Co薄膜的铁磁共振谱中,可以清楚地观察到磁各向异性场的变化和的不均匀性。这表明了重要的潜力,MRFM检测FMR持有的磁性层状材料和设备的磁性能的空间分布的微观表征。
1998-08-28 cond-mat.mtrl-sci
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
Ferromagnetic resonance study of free hole contribution to magnetization and magnetic anisotropy in modulation-doped Ga$_{1 - x}$Mn$_{x}$As/Ga$_{1 - y}$Al$_{y}$As:Be
用铁磁共振(FMR)方法研究了Ga $_{1 - x}$ Mn $_{x}$ As/Ga $_{1 - y}$ Al $_{y}$ As系列异质结构中Ga Mn As的磁各向异性。铁磁共振实验提供了一个直接测量立方和单轴磁各向异性场,以及它们对掺杂水平的依赖性。据发现,掺杂的增加-除了提高居里温度的Ga $_{1 - x}$ Mn $_{x}$ As层-也导致其单轴各向异性场的非常显着的增加。FMR测量进一步表明Ga $_{1 - x}$ Mn $_{x}$ As的有效$g$因子也受到掺杂的强烈影响。这又提供了自由空穴磁化对Ga $_{1 - x}$ Mn $_{x}$ As系统整体磁化的贡献的直接测量。
2004-07-14 cond-mat.mtrl-sci
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
Ferromagnetic resonance in thin films - cross-validation analysis of numerical solutions of Smit-Beljers equation. Application to GaMnAs
(日期:2018年8月3日)开发了薄膜中实验铁磁共振(FMR)谱数值分析的新方法,并应用于(Ga,Mn)As薄膜。具体来说,它从Smit-Beljers(SB)方程的数值解的发现开始,并在机器学习技术的交叉验证(CV)方法中继续进行后续的统计分析。作为这种处理的结果,我们能够重新解释现有的FMR实验结果在稀释的铁磁半导体(Ga,Mn)As薄膜的磁晶各向异性常数的测定。CV分析的结果指出,它是必要的,以正确地再现(Ga,Mn)As的FMR实验结果,考虑到条款描述的体立方各向异性到第四阶。这一发现与文献中的普遍信念相矛盾,即在这种材料中只有一阶立方各向异性项是重要的。我们还提供了这些高阶立方各向异性常数的数值计算(Ga,Mn)As薄膜从SB-CV方法产生。
2018-08-03 cond-mat.mtrl-sci
Observation of localized ferromagnetic resonance in a continuous ferromagnetic film via magnetic resonance force microscopy
我们提出了磁共振力显微镜(MRFM)测量的铁磁共振(FMR)在50 nm厚的坡莫合金膜,相对于外部磁场的方向倾斜。在小的探针-样品距离的MRFM频谱分解成多个模式,我们确定为本地的MRFM尖端的磁场限制的铁磁共振。微磁模拟支持这种模式的识别,并显示它们是稳定的偶极尖端场的区域中,有一个组件反平行于所施加的字段。
2009-03-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
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
Ferromagnetic resonance and interlayer exchange coupling in magnetic multilayers with compositional gradients
研究了F1/f/F2型磁性多层膜中的铁磁共振(FMR),其中两个强铁磁层F1和F2被一个沿厚度方向具有成分梯度的弱磁性间隔层f隔开。该方法允许检测除了来自外部强磁性层的更明显和容易测量的信号之外的来自间隔物的弱信号,从而研究间隔物的性质以及它介导的层间交换相互作用。变温FMR测量,特别是在相关居里点附近,揭示了系统中交换相互作用的丰富性质。所得结果对于设计和优化具有热控磁性的纳米结构具有重要意义。
2016-12-20 cond-mat.mtrl-sci
Boundary conditions for and ferromagnetic resonance spectra of magnetic bilayers coupled by interlayer Dzyaloshinskii-Moriya interactions
本文通过推导新边界条件并求解边值问题,证明层间Dzyaloshinskii-Moriya相互作用(IL-DMI)会改变基本铁磁共振模式频率,且可在实验中与界面DMI等其他贡献分离。
2024-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Palladium-iron alloys produced by high-dose implantation of iron ions into epitaxial palladium films were investigated with the ferromagnetic resonance (FMR) and vibrating sample magnetometry (VSM) techniques. The samples reveal distinct multiple FMR responses depending on the dose of iron ion implantation. The post-implantation annealing at 770 K does not bring the implanted films to a homogeneous solid solution state, as might be expected from the Pd-Fe phase diagram. On the contrary, the system approaches a stable state composed of several magnetic phases. FMR spectra exhibit an angular beh…
2021-10-20 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Magnetic anisotropy induced by crystal distortion in Ge1-xMn xTe/PbTe//KCl (001) ferromagnetic semiconductor layers
用铁磁共振(FMR)方法研究了用分子束外延(MBE)方法在KCl(001)衬底上生长的Ⅳ-Ⅵ族稀磁半导体Ge_(1-x)Mn_xTe(x=0.14)薄膜的磁各向异性。的FMR共振场的角度依赖性的分析表明,易磁化轴位于附近的层平面的法线,并控制由两个晶体畸变存在于这些菱形Ge 1-xMnxTe层:铁电畸变与阳离子和阴离子子晶格沿[111]晶体方向和双轴面内的相对移位,由于热失配的压缩应变。
2015-07-22 cond-mat.mtrl-sci
Spin accumulation detection of FMR driven spin pumping in silicon-based metal-oxide-semiconductor heterostructures
使用自旋霍尔效应及其逆效应来电检测和操纵经由铁磁共振(FMR)驱动的自旋泵浦产生的动态自旋电流,使得能够研究这些动态注入的电流穿过各种各样的铁磁材料。然而,虽然这种方法已被证明是探索自旋泵浦过程的宝贵诊断方法,但它需要强的自旋-轨道耦合,因此基本上限制了可用于检测器/通道材料(主要是Pt、W和Ta)的材料基础。在这里,我们报告FMR驱动的自旋泵到一个弱的自旋轨道通道通过测量的自旋积累电压在Si基金属氧化物半导体(MOS)异质结构。这种替代的实验方法,使调查的动态自旋泵在广泛的一类材料具有弱的自旋轨道耦合和长的自旋寿命,同时提供额外的信息,通过Hanle为基础的测量的有效自旋寿命的相位演化的注入自旋系综。
2013-11-05 cond-mat.mtrl-sci
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
FMR Study of Co/Ti Bilayer Thin Films
本研究通过FMR技术探究Co/Ti多层膜中两钴层经钛层的交换耦合作用,发现6-40Å钛厚下无常规模、仅存重叠宽峰且共振场各向异性偏移远超预期,理论模型无法确定耦合参数,推测与钴层厚度相近或钛非逐层生长有关。
2014-01-09 cond-mat.mtrl-sci
Mechanical detection of FMR spectrum in a normally magnetized YIG disk
在室温下用磁共振力显微镜和微波磁化率标准检测法测量了厚度为4.75 $μ$ m、半径为80 $μ$ m的正常磁化YIG圆盘的铁磁共振谱。比较表明,MRFM是获得微米尺寸样品的\emph{complete} FMR谱的最有效手段之一。在弱耦合状态下,可以在Damon和Eshbach模型的框架内定量地理解测量数据。
2002-01-23 cond-mat.mtrl-sci
All-optical ferromagnetic resonance (AO-FMR) is a powerful tool for local detection of micromagnetic parameters, such as magnetic anisotropy, Gilbert damping or spin stiffness. In this work we demonstrate that the AO-FMR method can be used in thin films of Yttrium Iron Garnet (YIG) if a metallic capping layer (Au, Pt) is deposited on top of the film. Magnetization precession is triggered by heating of the metallic layer with femtosecond laser pulses. The heating modifies the magneto-crystalline anisotropy of the YIG film and shifts the quasi-equilibrium orientation of magnetization, which resu…
2021-10-31 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
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
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