Electrical Detection of Spin Wave Resonance in a Permalloy Thin Strip
通过电学检测研究了坡莫合金薄带的微波诱导自旋波共振（SWR）直流响应。通过扫描外场得到的实验结果表明：1.驻波比信号的幅值依赖于外场的方向;与铁磁共振的直流响应不同，驻波比谱总是反对称的。根据这些异常信号讨论了共振条件下的自旋动力学。
2013-08-14 cond-mat.mtrl-sci
Dynamics of ferromagnetic nanomagnets with vortex or single-domain configuration
我们研究了平面圆形坡莫合金纳米磁体1。磁涡旋和2.）单畴配置，使用微磁学模拟。孤立涡结构的动力学研究表明，涡度和平面外分量的中心极性可以快速（50-100 ps）和独立地切换。在薄的圆柱形坡莫合金（Py）纳米粒子的初始稳定的单畴状态的开关过程的微磁学模拟显示出几乎均匀的单畴行为，然后由自旋波的激发。
2003-07-21 cond-mat.mtrl-sci
Control of domain wall motion at vertically etched nanotrench in ferromagnetic nanowires
研究了垂直刻蚀纳米沟槽钉扎位置的坡莫合金纳米线中的场致畴壁运动。微磁学模拟和电学测量的特点，在纳米沟槽的钉扎电位。结果表明，横壁和涡壁的势分布有很大不同，钉扎强度与势分布之间存在相关性。可靠的畴壁钉扎和脱钉实验观察到从坡莫合金纳米线的纳米沟槽。这证明了所提出的纳米沟槽钉扎位点对于畴壁器件应用的适用性。
2014-04-04 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic anisotropy in Permalloy: hidden quantum mechanical features
通过相对论的第一性原理计算，我们研究了坡莫合金的低磁各向异性的微观起源，认为它与合金的局部对称性有内在的联系。结果表明，坡莫合金中单个原子的局域磁各向异性比块体样品的局域磁各向异性大几个数量级，比元素Fe或Ni的局域磁各向异性大5-10倍。此外，我们表明，当地有几个容易轴的方向是有利的，这取决于当地的组成。在微扰理论的背景下，应用磁各向异性和轨道矩之间的关系的结果进行了讨论。坡莫合金由于交换能大于磁晶各向异性而保持其强铁磁性质。我们的研究结果照亮坡莫合金和磁性材料的磁各向异性一般，此外，提高泵探测测量和超快磁化动力学的理解。
2017-02-17 cond-mat.mtrl-sci
Spin Pumping from Permalloy into Uncompensated Antiferromagnetic Co doped Zinc Oxide
研究了Co掺杂ZnO和坡莫合金异质结构的静态和动态磁相互作用。高Co掺杂的ZnO在室温下是顺磁性的，在低温下成为未补偿的反铁磁体，即使在没有任何铁磁层的情况下，也显示出窄开的磁滞和垂直交换偏置位移。在低温下，与坡莫合金相结合的交换偏置被发现引起水平以及垂直位移的异质结构的滞后与矫顽场的增加。此外，在室温下的吉尔伯特阻尼参数的增加，发现由多频铁磁共振证明自旋泵。随温度变化的铁磁电阻在接近磁相变的位置出现磁阻尼最大值。这些测量结果也证明了坡莫合金和ZnO中的长程有序Co-O-Co结构的交换偏置相互作用，由于FMR中的探测时间较短，SQUID几乎无法检测到这种相互作用。
2019-10-14 cond-mat.mtrl-sci
Readout of a antiferromagnetic spintronics systems by strong exchange coupling of Mn2Au and Permalloy
在反铁磁自旋电子学中，交错磁化或Neel矢量的读出是利用反铁磁体的超快动力学和稳定性用于新器件的关键障碍。在这里，我们展示了Mn2Au，一种独特的金属反铁磁体，具有尼尔自旋轨道扭矩，薄铁磁坡莫合金层的强交换耦合。这使我们能够受益于铁磁体的良好建立的读出方法，同时保留反铁磁自旋电子学的基本优势。我们显示一对一的印记上的铁磁畴图案的反铁磁。相反地，坡莫合金磁化的对齐使Mn2Au Neel矢量重新定向，这是一种效果，其可以通过调整铁磁层厚度而被限制到大磁场。为了了解强耦合的起源，我们进行了高分辨率电子显微镜成像，我们发现，我们的生长产生了一个界面，具有明确的形态，导致强交换耦合。
2021-06-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Frequency non-reciprocity of surface spin wave in Permalloy thin films
本文用传播自旋波谱学方法研究了坡莫合金薄膜中的表面自旋波。当比较反向传播波的频率时，我们观察到高达几十MHz的系统差异。这种频率的非互易性效应建模使用分析偶极交换理论，认为在两个膜表面的磁各向异性的非互易自旋波模式的配置文件和差异的相互影响。在中等膜厚度（20 nm及以下），频率非互易性比例与波矢量的线性和二次与厚度，而更复杂的非单调行为，观察到在更大的厚度。我们的工作表明，表面波频率的非互易性可以被用来作为一个精确的光谱探针的磁不对称性在薄铁磁薄膜。
2015-11-30 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic resonance spectroscopy of perpendicularly magnetized permalloy multilayer disks
使用磁共振力显微镜，我们比较的铁磁共振光谱的个别微米大小的磁盘具有相同的直径，1 $m$ m，但不同的层结构。对于由单个43.3nm厚的坡莫合金（Py）层组成的盘，垂直配置中的最低能量模式是均匀进动。较高能量的模式是沿着圆盘直径限制的自旋驻波。对于Cu（30）/Py（100）/Cu（30）nm多层结构，已经解释了最低能量模式变成了局限于Cu/Py界面的进动。当多层膜变为Py（100）/Cu（10）/Py（10）nm时，厚层的这种局域模与薄层的进动耦合。
2006-12-13 cond-mat.mtrl-sci
Control of the asymmetric band structure in Mn2Au by a ferromagnetic driver layer
本研究利用硬 X 射线角分辨光电子能谱和铁磁坡莫合金覆盖层，通过交换偏置控制 Mn2Au 的 Neel 矢量，成功测量并证实了其不对称能带结构。
2023-06-26 cond-mat.mtrl-sci
Experimental Investigation of Temperature-Dependent Gilbert Damping in Permalloy Thin Films
铁磁材料的吉尔伯特阻尼可以说是最重要的，但最不了解的唯象参数，决定实时磁化动力学。了解吉尔伯特阻尼的物理起源是高度相关的发展未来的快速开关自旋电子器件，如磁传感器和磁性随机存取存储器。在这里，我们报告的温度依赖性吉尔伯特阻尼在坡莫合金（Py）薄膜的不同厚度的铁磁共振的实验研究。从厚度依赖性，两个独立的贡献吉尔伯特阻尼被确定，即体阻尼和表面阻尼。特别有趣的是，体阻尼随温度降低而单调减小，而表面阻尼在~50 K处显示出增强峰。这些结果为超薄磁性膜中吉尔伯特阻尼的物理起源提供了重要的见解。
2016-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Flexible Bacterial Cellulose Permalloy nanocomposite xerogel sheets size scalable magnetic actuator cum electrical conductor
将还原后得到的含细菌纤维素水凝胶的坡莫合金纳米颗粒通过在60 ℃下在不同压力下热压压缩成干凝胶柔性片材。具有有序结构的坡莫合金纳米颗粒具有以25 nm和190 nm为中心的双峰尺寸分布。在室温下，较小的纳米颗粒是超顺磁性的，而较大的颗粒是铁磁性的。片材具有20 emu/g的室温磁化强度和32 Oe的矫顽力。柔性片材的电导率随着热压压力从7 S/cm增加到室温下的40 S/cm。
2016-12-21 cond-mat.mtrl-sci physics.class-ph
Exchange stiffness proportional to power of magnetization in permalloy co-doped with Mo and Cu
本文通过宽带铁磁共振谱研究Mo和Cu共掺杂坡莫合金，发现交换刚度常数与磁化强度满足A∝Ms^n（n≈2）的普适幂律关系，为预测掺杂坡莫合金的交换刚度提供了经验准则。
2024-01-15 cond-mat.mtrl-sci
Microwave assisted resonant domain wall nucleation in permalloy nanowires
我们设计了一个系统来研究微波辅助的坡莫合金纳米线畴壁成核。我们发现一个显着减少的成核场时，微波场的应用，在脉冲场相比。在成核场的频率依赖关系中观察到一个明显的共振峰，该峰与均匀模铁磁共振频率相一致。由于定义明确的成核过程，开关场分布是小的，在以前的报告相反。我们的研究结果表明，局域微波场提供了一个有效的工具，注入磁畴壁到磁性纳米线。
2012-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current-induced vortex displacement and annihilation in a single Permalloy disk
通过测量平面霍尔效应，研究了直流电流注入微米级铁磁圆盘中磁涡旋的感应运动。当外加偏置磁场时，在临界电流下，直流电流注入会产生自旋力矩，将涡旋扫出盘外。由平面霍尔电阻的变化推导出的电流诱导涡核位移与理论预测定量一致。在微分平面霍尔电阻曲线中观察到类似于自旋波激发的峰结构。
2005-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Radiative damping in wave guide based FMR measured via analysis of perpendicular standing spin waves in sputtered Permalloy films
利用矢量网络分析仪铁磁共振（VNA-FMR）测量了75 nm、120 nm和200 nm厚的坡莫合金薄膜中自旋波共振的阻尼$α$。样品和波导之间的电感耦合导致额外的辐射阻尼项。通过测量坡莫合金薄膜中的垂直自旋驻波（PSSW）来确定辐射对整体阻尼的贡献，并将结果与简单的分析模型进行比较。PSSW的阻尼可以完全由三个贡献来解释：固有阻尼、涡流阻尼和辐射阻尼。未观察到其他贡献。此外，还提出了一种确定单共振FMR测量中辐射阻尼的方法。
2015-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Revealing the ultra-fast domain wall motion in Manganese Gold through permalloy capping
本研究提出在 Mn$_2$Au 上覆盖坡莫合金以间接成像并电学/磁场操纵反铁磁畴，模拟显示畴壁速度可达约 8.5 km/s。
2023-11-07 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Comparison of NiFeCr and NiFe in ferromagnetic Josephson junctions
Michigan State University（密歇根州立大学）
本研究对比铁磁约瑟夫森结中的NiFeCr与NiFe材料，探究Cr掺杂坡莫合金Ni₇₃Fe₁₈Cr₉的磁学与超导特性，分析其在低温存储技术中的应用潜力与限制。
2025-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Magnetization pinning in conducting films demonstrated using broadband ferromagnetic resonance
宽带微带铁磁共振技术已被应用于薄膜样品中的磁性不均匀性的检测和表征。在一个100纳米厚的坡莫合金膜的情况下，一个额外的磁性耗尽的顶部子层，实际上无法识别的传统的铁磁共振设置，已被检测和表征。这些结果已被证实的布里渊光散射光谱揭示了这样一个事实，即额外的子层的光学性质没有太大的不同，从那些大部分的膜。随后使用相同的铁磁共振技术对大量其他厚度在30- 100 nm范围内的单层薄膜进行了表征，也显示了相同的效果。
2010-06-02 cond-mat.mtrl-sci
Probing the Relationship between Anisotropic Magnetoresistance and Magnetization of ferromagnetic films
采用有限元法计算了坡莫合金薄带在磁化过程中各阶段的各向异性磁电阻。通过微磁学模拟得到了不同外场下平衡态的磁化强度，通过迭代求解泊松方程直到自洽得到了不同磁化强度下的电阻。我们发现，磁化强度和AMR之间的关系偏离Stoner-Wohlfarth预测时，磁化强度从饱和减少。原因是退磁不一定来自磁矩的相干旋转。我们的结论是，有必要使用数值模拟来优化AMR传感器的响应。
2018-12-26 cond-mat.mtrl-sci
Single-domain versus two-domain configuration in thin ferromagnetic prisms
本文从理论上研究了长方体形状的薄铁磁元件，通过改变面内纵横比p，研究了从单畴态到双畴态的转变。我们解决了两个主要问题：第一，这种转变的一般性如何;第二，临界值p_c如何依赖于物理参数。我们使用两种互补的方法：离散晶格计算和微磁连续方法。超薄薄膜似乎没有分裂成两个域。相反，较厚的膜可以经历上述转变。我们用连续统方法分析了最近在30 nm厚的图案化坡莫合金元件中的磁力显微镜观察，发现p_c很好地符合。
2006-10-09 cond-mat.mtrl-sci
Note: Derivative divide, a method for the analysis of broadband ferromagnetic resonance in the frequency domain
宽带铁磁共振（bbFMR）光谱是一个既定的实验工具，以量化磁性能。由于微波装置的频率依赖性传输，频域中的bbFMR测量需要合适的背景去除方法。在这里，我们提出了一个测量和数据分析协议，允许执行定量的频率扫描bbFMR测量，而无需校准的微波设置。该方法，其局限性和优点进行了详细描述。最后将该方法应用于坡莫合金薄膜的铁磁共振谱计算。所提取的材料参数是在非常好的协议与使用传统的分析领域空间。
2018-02-22 cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of the response of non-uniform resonance modes of a nanostructure in the Picoprobe microwave-current injection ferromagnetic resonance
磁性薄膜和纳米结构中的非均匀自旋驻波模提供了有关表面和掩埋界面的重要信息。由于对称性的原因，它们经常在记录的铁磁共振谱中缺失。在这项工作中，我们的实验表明，通过微波电流直接注入到一个阵列的坡莫合金纳米带使用一个显微镜微波同轴共面适配器可以有效地激发非均匀的自旋驻波模奇对称。所提出的方法是快速的，并允许容易的空间映射的磁性与分辨率下降到100微米。我们已经验证了这种方法，使用一个例子，从一个周期性阵列的纳米条纹。从直流注入的结果相比，基于微带的FMR测量。
2011-03-14 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization Characteristic of Ferromagnetic Thin Strip by Measuring Anisotropic Magnetoresistance and Ferromagnetic Resonance
通过测量坡莫合金薄带在面内和离面组态下的各向异性磁阻和铁磁共振，研究了薄带的磁化特性。结果表明，通过改变一定方向的外磁场的强度，磁化矢量既可以在膜面内旋转，也可以在膜面外旋转。磁化特性可以通过考虑退磁和磁各向异性来解释。该方法可用于计算退磁因子、饱和磁矩和磁各向异性。
2013-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast Vortex-Core Reversal Dynamics in Ferromagnetic Nanodots
为了验证超快涡核反转的确切机制以及涡旋态的稳定性，我们对坡莫合金圆柱纳米点在面内振荡磁场作用下的磁涡旋的动态演化进行了数值计算。计算结果揭示了涡对驱动外场的不同形式的非平凡动力响应。特别是，结果提供了洞察10 ps尺度的超快涡核反转驱动的小振幅（~10 Oe）面内场的物理。这项工作也提供了如何有效地操纵涡核方向的动态切换的基础。
2007-03-21 cond-mat.mtrl-sci
Spin-wave interference in three-dimensional rolled-up ferromagnetic microtubes
我们已经研究了自旋波激发卷起坡莫合金微管使用微波吸收光谱。我们发现了一系列的量子化方位角模式所产生的Damon-Eshbach型自旋波的建设性的干涉周围的微管传播，形成一个自旋波谐振器。模式谱可以通过管的半径和卷起层的数量来定制。
2009-08-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Engineering Magnetic Anisotropy in Permalloy Films via Atomic Force Nanolithography
Université de Liège（列日大学）；KU Leuven（荷语鲁汶大学）；Imec（微电子研究中心）
该研究利用原子力纳米光刻技术在永磁合金薄膜中精确调控磁各向异性，通过微米尺度沟槽阵列诱导平面单轴各向异性，展示出可控的磁性硬性调制及磁域结构定向设计。
2026-03-11 cond-mat.mes-hall 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
Self-organized plane arrays of metallic magnetic elements
研究了在坡莫合金薄膜表面自组装聚苯乙烯纳米微球形成的平面周期性排列的坡莫合金纳米点的动态磁性能。传统的（微波腔）和宽带共面线铁磁共振装置用于测量。我们发现了几个很好地解决了共振峰。这一结果表明，自组织掩模制备技术能够产生高质量的样品的几何和磁性参数的小分散。
2008-02-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Spin and charge interconversion in Dirac semimetal thin films
我们报告的自旋电荷和电荷自旋转换在室温下的异质结构设备，接口的原型狄拉克半金属，Cd 3As 2，与金属铁磁体，Ni0.80Fe0.20（坡莫合金）。自旋-电荷相互转换是由自旋矩铁磁共振和铁磁共振驱动的自旋泵检测到的。自旋力矩铁磁共振的混合电压的对称和反对称分量的分析和自旋泵浦信号的频率和功率依赖性表明，这些过程的行为是一致的，与以前报道的自旋-电荷相互转换机制在重金属，拓扑绝缘体，和Weyl半金属。我们发现，在Cd 3As 2/坡莫合金双层膜的自旋-电荷相互转换的效率可以媲美的重金属。我们讨论了潜在的机制，通过比较我们的结果与第一性原理计算。
2021-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spectral Characteristics of the Microwave Emission by the Spin Hall Nano-Oscillator
我们利用微波光谱学研究了由纯自旋电流在坡莫合金膜中局部诱导的磁化振荡，所述纯自旋电流是由于相邻Pt层中的自旋霍尔效应而产生的。振荡频率低于坡莫合金的铁磁共振，表明该振荡形成自局域非传播自旋波孤子。在低温下，光谱特性与传统的自旋极化电流驱动的自旋力矩纳米振荡器非常相似。然而，振荡的线宽随温度呈指数增加，并且在铁磁共振以下的光谱中出现额外的峰，这表明光谱特性是由两个局域动力学状态之间的相互作用决定的。
2015-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Vortex stabilization in magnetic trilayer dots
对Co/绝缘体/Ni_（80）Fe_（20）三层圆形量子点的磁化反转和自旋结构进行了数值研究。本文研究了一层软磁坡莫合金（Py= Ni_（80）Fe_（20））层和一层硬铁磁钴层之间的偶极耦合效应。我们发现，由于Co层的磁杂散场，Py层中的涡旋态的稳定甚至触发，而Co磁化保持在单畴状态。此外，对于薄Py层，观察到360度畴壁。我们构建了一个相图，其中标记了涡旋稳定、触发和360度畴壁发生的区域。
2009-01-15 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Vortex Core Dynamics in a Ferromagnetic Dot
我们报告直接成像的X-射线光电子显微镜的磁涡旋的动力学限制在微米大小的圆形坡莫合金点，是30纳米厚。面内磁场关闭后，自感静磁势阱中的涡核位置在10 ns的时间尺度上振荡。作为点的纵横比（厚度/半径）的函数的测量的振荡频率是一致的，与理论计算相同的几何形状。
2005-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Detection of spin pumping free of rectification and thermal artefacts in molecular-based ferromagnetic insulator V[TCNE]x~2
本文在分子基铁磁绝缘体V(TCNE)x/金属双层结构中检测到无整流和热伪影的纯自旋泵浦信号，验证了其在磁振子自旋电子学中的应用价值。
2024-03-28 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
Reply to Comment on Optical detection of transverse spin-Seebeck effect in permalloy film using Sagnac interferometer microscopy (arXiv:1810.13220)
在他们的评论中，Kimling和Kuschel（以下评论者）挑战我们使用超灵敏的Sagnac干涉仪对磁光克尔效应（MOKE）测量的原始解释，声称横向自旋塞贝克效应（TSSE）不是Ni 80 Fe 20（NiFe）铁磁（FM）的克尔旋转角测量变化的唯一贡献，在存在磁场的情况下受到横向温度梯度的板。提交人声称：（1）总的来说，TSSE到目前为止还没有被完全证明，并且现有的理论，特别是我们在出版物中使用的声子磁振子拖曳模型，实际上不能解释Uchida等人的原始工作。（2）评论者基于对测量效应的大小的估计进行批评，认为要观察我们最初声称的TSSE，我们测量的温度梯度应该比我们测量的值大得多。在这篇回复中，首先，我们总结了以前的文献报道的TSSE响应FM金属系统。其次，我们对评论者所作的必要的大温度梯度的估计提出了异议。重要的是，克尔效应对自旋累积的敏感性（通过TSSE响应）还没有被评论者认识到，事实上，错误地认为克尔效应对TSSE的自旋累积的敏感性与克尔效应对由于温度变化引起的体磁化变化的敏感性相同。总之，我们表明，TSSE是唯一可行的解释我们原来的测量，声子-磁振子拖曳模型确实能够解释我们的结果。
2018-11-05 cond-mat.mtrl-sci
Topological magnetic dipoles and emergent field bundles in a ferromagnetic microstructure by X-ray magnetic vector tomography
先进的矢量成像技术为我们提供了三维地图的磁化场，拓扑概念可以直接应用于描述真实空间的实验纹理在非理想的几何形状。本文利用X射线矢量磁层析成像技术获得了低对称坡莫合金微结构的三维磁化强度，并从拓扑电荷和出射场两个方面进行了详细的分析。观察到具有复杂三维结构的中心非对称畴壁，其中磁化手性转变由排列在几个偶极子和三重态中的布洛赫点介导。由于坡莫合金微结构的形状效应，孤立的超导体的出射场的理想球对称性被严重地改变。出现的场线聚集成束，要么连接拓扑偶极子内的相邻布洛赫点，要么倾向于表面。这些束可以呈现不同的纹理，如螺旋涡旋或半分子，这取决于不对称性和约束，但在给定的样品体积中受到拓扑电荷守恒的约束。这种精确描述的奇异性在现实系统中，使量化的实验信息的磁化矢量场，可以显着提高我们的理解的拓扑约束在3D磁系统，并提供磁器件的设计进步。
2022-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Eigenmodes of twisted spin-waves in a thick ferromagnetic nanodisk
磁涡旋是拓扑非平凡的，通常存在于铁磁纳米盘中。到目前为止，三类自旋波本征模，在铁磁纳米盘中已经识别出了旋向、方位角和径向模式。在这里，使用微磁学模拟和分析计算，我们揭示了扭曲的自旋波模式在厚坡莫合金（Ni0.8Fe0.2）纳米盘。扭曲的自旋波携带拓扑电荷，其符号取决于纳米盘中磁涡旋的核心极性。通过在样品的一端施加旋转磁场，我们观察到连续产生的扭曲的自旋波，具有特征的螺旋相前和携带拓扑电荷l = 1，-1，2和-2。用解析方法导出了扭转自旋波的色散关系，其结果与微磁学数值计算符合得很好。
2022-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Domain Nucleation and Annihilation in Uniformly Magnetized State under Current Pulses in Narrow Ferromagnetic Wires
我们利用洛伦兹显微镜和电子全息术研究了坡莫合金细线中电流驱动的磁化动力学。电流脉冲被发现在居里温度以下的均匀磁化状态下改变磁结构。以低概率随机获得包括反转磁畴在内的各种磁状态。在大多数观测到的磁态中发现的涡旋动力学似乎在触发磁化反转中起着关键作用。
2006-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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。
2005-08-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
11,11,12,12-tetracyanonaphtho-2,6-quinodimethane in Contact with Ferromagnetic Electrodes for Organic Spintronics
自旋界面工程在有机自旋电子学中具有重要的作用，因为它可以改善自旋注入或提取。在这项研究中，11，11，12，12-四氰基萘并-2，6-醌二甲烷（TNAP）被引入作为界面层的Fe/TNAP的原型界面。利用近边X射线吸收精细结构（NEXAFS）和X射线磁性圆二色性（XMCD）研究了Fe/TNAP体系的电子结构和磁性结构。观察到TNAP与Fe的强杂化和TNAP分子中N原子的感生磁化。XMCD求和规则分析表明，TNAP的吸附使Fe的自旋矩降低了12%。此外，在有机自旋电子学中常用的铁磁体如La_（0.7）Sr_（0.3）MnO_3和坡莫合金中也发现了TNAP的N-K边的诱导磁化，这使得TNAP成为一种非常有前途的有机自旋电子学自旋界面工程分子。
2018-05-21 cond-mat.mtrl-sci
Spin-Torque Ferromagnetic Resonance Measurements of Damping in Nanomagnets
利用微波频率自旋转移矩驱动的铁磁共振，在室温下测量了薄膜CoFeB和坡莫合金（Py）纳米磁体的磁阻尼参数α。我们得到的$α_{CoFeB} = 0.014 \pm 0.003$和$α_{Py}=0.010 \pm 0.002$，扩展薄膜的测量值相当，但显着小于以前确定的有效阻尼类似的纳米磁体适合大角度磁激发和磁反转的时域研究。大振幅纳米磁体动力学的较大阻尼归因于非均匀磁模式的非线性激励。
2007-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ni$_{80}$Fe$_{20}$ Nanotubes with Optimized Spintronic Functionalities Prepared by Atomic Layer Deposition
坡莫合金Ni $_{80}$ Fe $_{20}$是磁性领域的关键磁性材料之一。如果它可以沉积在尺寸小到纳米的三维（3D）结构中，它的潜力将进一步显现。原子层沉积（ALD）是用均匀薄膜覆盖任意形状的首选技术。铁磁材料的早期成功包括镍和钴。尽管如此，沉积铁磁合金的挑战在于通过在相同温度下均匀分解组成元素来合成。我们报告等离子体增强ALD制备坡莫合金Ni $_{80}$ Fe $_{20}$薄膜和纳米管，使用二茂镍和叔丁醇铁（III）作为金属前体，水作为氧化剂和循环等离子体增强还原步骤与氢。我们已经优化了ALD周期的Ni：Fe原子比和功能特性。在平面薄膜几何结构中，我们获得了0.013的吉尔伯特阻尼，28 $μΩ$ cm的电阻率和5.6 $\%$的各向异性磁阻效应。我们证明，该过程也适用于覆盖GaAs纳米线，导致坡莫合金纳米管具有高的纵横比和直径约150 nm。通过微聚焦布里渊光散射研究了单个纳米管的晶相、组成和自旋动力学响应。我们的研究结果使基于镍铁的3D自旋电子学和磁振子器件在弯曲和复杂的拓扑结构中工作在GHz频率范围内。
2021-05-05 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Interfacial Spin-Orbit Torques and Magnetic Anisotropy in WSe$_{2}$/Permalloy Bilayers
过渡金属二硫属化物（TMD）是一种在相邻铁磁层上有效产生电流感生自旋轨道力矩的有前途的材料。许多影响，界面和散装，已被提出来解释以前观察到的不同扭矩。然而，到目前为止，还没有明确的共识，微观起源的基础上观察到这些TMD/铁磁双层的自旋轨道扭矩。为了照亮在发挥作用的微观机制，在这里，我们进行厚度依赖的自旋轨道扭矩测量的半导体WSe $_{2}$ /坡莫合金双层与各种WSe $_{2}$层厚度，下降到单层的限制。我们观察到一个大的面外类场转矩与自旋转矩电导率高达$1\times10^4 ({\hbar}/2e) (Ωm)^{-1}$。对于某些器件，我们还观察到一个较小的面内反阻尼类扭矩，自旋扭矩电导率高达$4\times10^{3} ({\hbar}/2e) (Ωm)^{-1}$，与其他TMD为基础的系统。两个扭矩均显示出对WSe $_{2}$厚度没有明显的依赖性，正如Rashba系统所预期的那样。出乎意料的是，我们观察到一个强大的面内磁各向异性-高达约$6.6\times10^{4} erg/cm^{3}$ -诱导坡莫合金由下面的六方WSe $_{2}$晶体。使用扫描透射电子显微镜，我们确认，磁各向异性的易轴对准扶手椅方向的WSe $_{2}$。我们的研究结果表明，铁磁体和TMD之间有很强的相互作用，并揭示了TMD为基础的设备的自旋轨道力矩的性质。这些发现为优化扭矩和与接口磁体的相互…
2021-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Negligible thermal contributions to the spin pumping signal in ferromagnetic metal-Platinum bilayers
铁磁共振自旋泵浦是测定各种材料的自旋霍尔角、Edelstein长度或自旋扩散长度的最常用技术之一。近年来，人们对这些实验的解释越来越关注，强调信号可能纯粹来自热电效应，而不是相干自旋泵浦。在这里，我们提出了一种方法，通过结合测辐射热法和铁磁共振测量的自旋泵浦，并比较它们的时间尺度，来评估自旋泵浦信号中是否存在热效应。利用谐振腔对Pt \Permalloy和La 0.7Sr 0.3MnO 3 \Pt样品进行了实验，我们得出结论，没有任何可测量的热电贡献，如自旋Seebeck和共振时的反常能斯特效应
2020-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Separation of Artifacts from Spin-Torque Ferromagnetic Resonance Measurements of Spin-Orbit Torque for the Low-Symmetry van der Waals Semi-Metal ZrTe$_\textbf{3}$
我们测量的自旋-轨道扭矩所产生的剥离层的低对称性半金属ZrTe $_3$使用自旋扭矩铁磁共振（ST-FMR）技术。当ZrTe $_3$具有大于约10 nm的厚度时，由于自旋泵浦和/或共振加热引起的伪影可导致标准ST-FMR分析将转矩效率的真实大小高估多达30倍，并且不正确地指示自旋-轨道转矩强烈地依赖于ZrTe $_3$层厚度。通过最近开发的检测霍尔几何结构以及纵向几何结构中的ST-FMR信号的方法，仍然可以在相当大的厚度范围内实现无伪影测量。ZrTe $_3$ /坡莫合金样品产生常规的面内抗阻尼自旋扭矩效率$ξ_{||}^{\text{DL}}$ = 0.014 $\pm$ 0.004，以及非常规的面内类场扭矩效率$|ξ_{||}^{\text{FL}}|$ = 0.003 $\pm$ 0.001。面外反阻尼力矩可以忽略不计。我们认为，文物同样干扰标准ST-FMR分析的其他范德瓦尔斯样品厚约10 nm。
2021-12-05 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic resonance force spectroscopy of individual sub-micron size samples
我们回顾如何磁共振力显微镜（MRFM）可以应用于执行铁磁共振（FMR）光谱的\emph{individual}亚微米尺寸的样品。我们限制我们的注意力，以彻底研究的自旋波本征模式激发坡莫合金（Py）磁盘图案出相同的43.3 nm薄膜。圆盘的直径为1.0或$0.5 μ$ m，并且通过垂直施加的磁场而准饱和。结果表明，\emph{quantitative}光谱信息可以从MRFM测量中提取。特别是，数据进行了广泛的比较与互补的近似模型的动态磁化率：i）2D分析模型，其假设沿厚度的均匀磁化动力学，以及ii）完整的3D微磁模拟，其假设在特征长度尺度$c$以下的均匀磁化动力学，并且其通过具有规则立方网格的离散化表示来近似圆柱形样本体积横向尺寸为$c=3.9$ nm。在我们的分析中，考虑到由于轴对称性的破坏的失真，这两个模型都包含了所施加的场和正常的磁盘之间的小的不对准的可能性。
2008-06-26 cond-mat.mtrl-sci
Exchange-dominated Standing Spin Wave Excitations under microwave irradiation in Ni80Fe20 Thin Films
利用零差探测技术研究了两种不同的面内磁化坡莫合金薄膜的铁磁共振和自旋驻波激发的微波辅助直流电压。铁磁共振谱的线形以及铁磁共振和自旋驻波的色散曲线与前人的研究一致，而对这两种激发的直流电压谱的进一步研究表明：1.与铁磁共振信号不同，自旋驻波激励的反对称线形不依赖于辅助微波的电磁相对相位;它们的直流电压谱的线宽是不同的。应用Landau-Lifshitz-Gilbert方程，从交换作用的角度讨论了自旋驻波的复杂自旋动力学。
2013-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coupling of two individual magnon resonators via a superconducting microwave resonator operating in the strong coupling regime
Institut für Physik, Martin Luther Universität Halle-Wittenberg（哈勒-维滕贝格马丁路德大学物理研究所）；Halle-Berlin-Regensburg Cluster of Excellence CCE（哈勒-柏林-雷根斯堡卓越集群CCE）
本研究利用工作在强耦合区的超导微波谐振器，通过特定角度放置的坡莫合金条实现两个独立磁振子谐振器的相干耦合，无需局部偏置线圈，便于集成到平面器件架构。
2026-09-01 cond-mat.mtrl-sci
Strong impact of the eddy-current shielding on ferromagnetic resonance response of sub-skin-depth-thick conducting magnetic multilayers
交换耦合铁磁（NM）和铁磁（FM）导电多层膜是未来微波自旋电子器件的关键。我们证明，实验和理论上，在宽带测量的铁磁共振（FMR）10-70 nm厚的坡莫合金（Py）层被屏蔽的动态磁场的微带线的涡流循环在NM帽层，这大大减少了振幅的磁化旋进的FM材料。我们的研究结果有直接的影响，设计宽带FMR和测量自旋电流注入通过接口实现放置一个导电多层以上的微波微带线。我们表明，涡流屏蔽是非常强的，在高微波频率（30 GHz），即使当NM盖层的厚度是<5 nm，这是远远低于微波趋肤深度的Au，Cu，Ta，Pd，Pt和其他NM金属技术上重要的自旋电子学。
2014-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Localized domain-wall excitations in patterned magnetic dots probed by broadband ferromagnetic resonance
我们研究了由畴壁（双涡旋态）连接的空间分离磁涡旋的圆形坡莫合金点的磁化动力学。我们确定了一种新型的准一维（1D）局域自旋波模式限制沿畴壁，连接两个涡核与两个边缘半反涡旋。模式本征频率随点尺寸的变化与所开发的模型定量一致，该模型考虑了局部1D自旋波或所谓的Wintermagnons的偶极起源[J.M. Winter，Phys.Rev. 124，452（1961）]。这些自旋波类似于弦的位移波，并且可以在具有畴壁的图案化磁性纳米结构中被激发，即在三角形、正方形、圆形或椭圆形磁性点中。
2012-01-02 cond-mat.mes-hall 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
Thermographic measurements of spin-current-induced temperature modulation in metallic bilayers
自旋-热电流转换效应已在双层膜组成的顺磁金属（PM; Pt，W，或Ta）和铁磁金属（FM; CoFeB或坡莫合金）进行了研究。当向PM/FM双层膜施加充电电流时，由于PM中的自旋霍尔效应，在PM/FM界面上产生自旋电流。自旋电流被发现表现出冷却和加热功能取决于PM的自旋霍尔角的符号，其中自旋电流诱导的贡献估计通过减去FM单层膜中的异常Ettingshausen效应的贡献。我们还发现，自旋电流引起的温度调制的Pt/CoFeB膜的幅度大于，但相当于在Pt/坡莫合金膜，虽然自旋的依赖性的Peltier系数CoFeB预计将大于坡莫合金。我们讨论了观察到的行为的起源与模型计算的帮助下，PM/FM膜中的信号可能包含的贡献，不仅从电子驱动的自旋相关的珀尔帖效应，但也从磁振子驱动的自旋珀尔帖效应。
2018-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-current mediated exchange coupling in MgO-based magnetic tunnel junctions
异质结构是由铁磁层组成的，这些铁磁层通过磁隔离层相互作用，是磁传感器和存储器器件的核心。在本研究中，层分辨铁磁共振被用来研究Co/MgO/坡莫合金磁性隧道结的磁性层之间的耦合。两个磁共振峰，观察到两个磁性层，在Co和Ni L3的X-射线吸收边探测，显示出强的层间相互作用，通过绝缘MgO屏障。基于Landau-Lifshitz-Gilbert-Slonczewski方程建立了一个理论模型，考虑了磁性层之间的交换耦合和自旋抽运。拟合的实验数据进行了，无论有和没有一个自旋泵项，并使用似然比检验的拟合优度进行了比较。这种严格的统计方法提供了一个明确的证明存在的层间耦合介导的自旋泵。
2021-01-20 cond-mat.mtrl-sci
Domain wall displacement in Py square ring for single nanometric magnetic bead detection
提出了一种基于铁磁纳米结构中畴壁位移的新方法来吸引和感应单个纳米磁性粒子。我们建模和实验证明了该方法的可行性，使用各向异性磁阻装置由微米大小的方环坡莫合金设计的应用在磁存储。该检测概念可适用于生物分子识别，特别是单分子检测。
2008-09-26 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
