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。
2017-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Single-pulse strain-induced precessional dynamics of magnetization in Co-doped iron garnet
HFML-FELIX；Radboud University, Institute for Molecules and Materials（拉德堡德大学分子与材料研究所）；Russian Quantum Center, Skolkovo Innovation Center（俄罗斯量子中心斯科尔科沃创新中心）；Faculty of Physics, Lomonosov Moscow State University（莫斯科国立大学物理系）；Faculty of Physics, University of Bialytsok（比亚韦斯托克大学物理系）
本研究揭示瞬态晶格变形为单脉冲中红外激发与钴掺杂钇铁石榴石可逆进动磁化动力学的关联，通过单泵浦-探测磁光显微技术结合微磁模拟明确了应变诱导的磁化动力学机制。
2026-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent manipulation of magnetization precession in ferromagnetic semiconductor (Ga,Mn)As with successive optical pumping
我们报告动态控制磁化进动光单独。铁磁（Ga，Mn）As外延层用于实验。通过调节两个连续的光泵浦脉冲之间的时间间隔，在很大程度上调制了进动的幅度，这通过非热过程在磁化上引起转矩。并讨论了进动运动中的非线性效应。
2008-10-21 cond-mat.mtrl-sci
Domain instability during precessional magnetization reversal
本文建立了铁磁系统非平衡旋进态的自旋波方程，它们表明自旋波对稳定磁化强度增长畴的不稳定性。均匀磁化模式的进动由Landau Lifshitz方程描述，其具有在时间上呈指数增长的有效吉尔伯特耗散常数，其可以具有两个符号。在畴不稳定性的发展阶段，观察到畴混沌的非平稳图像。
2005-10-30 cond-mat.mtrl-sci
Coherent Magnetization Precession in GaMnAs induced by Ultrafast Optical Excitation
我们利用飞秒光脉冲来诱导、控制和监测铁磁Ga 0.965Mn 0.035As的磁化旋进。在温度低于~40 K，我们观察到相干振荡的本地锰自旋，引发的超快光致重定向的面内易轴。在一定泵浦强度以上的振荡的振幅饱和表明易轴在~TC/2以上保持不变。我们发现观察到的磁化旋进阻尼（吉尔伯特阻尼）强烈依赖于泵浦激光强度，但在很大程度上与环境温度无关。我们提供了一个物理解释所观察到的光诱导集体锰自旋弛豫和进动。
2007-07-19 cond-mat.mtrl-sci
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。
2002-11-22 cond-mat.mtrl-sci
Influence of Magnetic Anisotropy on Laser-induced Precession of Magnetization in Ferromagnetic Semiconductor (Ga,Mn)As
用时间分辨磁光方法研究了不同磁各向异性的（Ga，Mn）As样品的激光诱导磁化进动。我们观察到，旋进振幅对外部磁场的依赖性强烈地依赖于（Ga，Mn）As的磁各向异性，我们解释了这种现象的竞争立方和单轴各向异性。我们还表明，相应的各向异性场可以推导出从磁场依赖的进动频率。
2012-12-05 cond-mat.mtrl-sci
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。
2013-01-10 cond-mat.mtrl-sci
Light-induced magnetization precession in GaMnAs
本文报道了在没有外加磁场的情况下，飞秒激光脉冲在铁磁（Ga，Mn）As中引起的瞬态极克尔旋转（KR）和瞬态反射率的动力学。结果表明，所测得的KR信号由几个不同的贡献，其中只有振荡信号是直接连接到（Ga，Mn）As中的铁磁序。讨论了光致磁化旋进的起源，发现样品退火对磁化旋进阻尼（吉尔伯特阻尼）有很大影响。
2008-03-10 cond-mat.mtrl-sci
Coherent control of magnetization precession in ferromagnetic semiconductor (Ga,Mn)As
本文报道了铁磁半导体（Ga，Mn）As的单色时间分辨磁光测量。我们证明了相干光控制的磁化旋进施加两个连续的超短激光脉冲。的磁场和温度依赖的实验揭示集体Mn矩性质的振荡部分的时间依赖的克尔旋转，以及贡献的磁光信号，不与磁化动力学。
2008-12-02 cond-mat.mtrl-sci
Dynamics of magnetization and carriers at the onset of the photo-excited precession of magnetization in (Ga,Mn)As
利用泵浦探测技术测量了（Ga，Mn）As的时间分辨磁光响应和瞬态微分反射率，研究了（Ga，Mn）As的光激发磁化旋进。在小于1 ps的时间区域内，观察到快速振荡和尖峰信号，分别与激发的GaAs带隙以下和以上。与旋磁模型和自相关函数的分析得出结论，这些信号不是由于超快退磁，但由于泵和探测脉冲之间的干扰，结合亚ps载流子动力学特性的低温生长的半导体。Mn离子（Mn ~（2+）-> Mn ~（3+））的光电离被认为是动态诱导轨道角动量并影响（Ga，Mn）As中空穴介导磁各向异性的机制。
2014-09-08 cond-mat.mtrl-sci
Photo-induced precession of magnetization in ferromagnetic (Ga,Mn)As
利用时间分辨磁光测量方法，在铁磁半导体（Ga，Mn）As中观察到脉冲光激发引起的磁化旋进。它表现为线性极化探测脉冲的极化平面的复杂振荡，但由旋磁理论再现，该理论将由于磁各向异性的变化而导致的有效磁场的脉冲变化结合在一起。从脉冲的形状可以推断，各向异性的变化是由非平衡载流子数引起的：热光载流子的冷却和随后的光载流子的湮灭。
2007-11-15 cond-mat.mtrl-sci
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。
2017-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Harnessing magnetic anisotropy for nonlinear magnetization precession and spin waves
Ioffe Institute（约费研究所）
通过飞秒激光脉冲激发外延铁薄膜中的磁化进动，研究了由磁各向异性引起的非线性效应，包括非简谐性、高次谐波产生和动态整流，并建立了能量势不对称性与非线性响应之间的联系。
2026-05-27 cond-mat.mtrl-sci
Biased quasi ballistic spin torque magnetization reversal
我们探讨了磁存储单元超快自旋力矩诱导磁化反转的基本时限。利用时间分辨的磁输运方法检测了自旋力矩电流脉冲激励下的自旋力矩进动和自旋力矩脉冲激励后的自由进动磁化振铃。使自旋扭矩激励脉冲的持续时间适应自旋扭矩进动周期允许抑制磁化振铃，从而相干控制磁化的最终取向。在存在难磁化轴偏置场的情况下，这种相干控制使得能够通过直接从初始到反向平衡态的单个旋进转动来实现最佳超快、准弹道自旋扭矩磁化反向。
2008-04-30 cond-mat.mtrl-sci
Theory of Current-Induced Magnetization Precession
我们解决适当的漂移扩散和Landau-Lifshitz-Gilbert方程证明，非极化电流从非磁体流入铁磁体可以产生旋进型的磁化不稳定性。不稳定性的根本原因是铁磁体中多数自旋和少数自旋之间的电导率差异。这导致自旋积累和携带角动量穿过界面的自旋流。垂直于磁化的角动量分量驱动与吉尔伯特阻尼相反的进动运动。忽略磁各向异性和静磁学，我们的近似解析和精确的数值解，使用现实的材料参数值显示（半无限和薄膜的几何形状），线性不稳定性发生时，电流密度和平行于界面的激发波矢量既不太小也不太大。对于问题的许多方面，磁化强度在电流方向上的变化做出了重要贡献。
2003-09-11 cond-mat.mtrl-sci
A reduced model for precessional switching of thin-film nanomagnets under the influence of spin-torque
研究了具有面内磁化的薄膜磁性元件在垂直于薄膜平面的自旋电流作用下的磁化动力学。我们推导出一个减少偏微分方程的面内磁化角在弱阻尼制度。然后，我们应用这个模型来研究实验相关的问题切换的椭圆形元件时，自旋极化有一个组件垂直于膜平面，限制减少模型的宏自旋近似。宏观自旋常微分方程被视为一个弱阻尼哈密顿系统解析，和轨道平均的方法是用来理解的离散动力系统的解决方案的行为的过渡。我们的简化模型的预测进行比较的完整的朗道-Lifshitz-吉尔伯特-Slonczewski方程的宏自旋。
2016-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent control of magnetization precession by double-pulse activation of effective fields from magnetoacoustics and demagnetization
该研究利用双泵浦脉冲平衡磁声应变与激光诱导退磁两种机制，实现了Ni薄膜磁化进动的相干放大或衰减控制。
2023-11-08 cond-mat.mtrl-sci
Laser-induced THz magnetization precession for a tetragonal Heusler-like nearly compensated ferrimagnet
研究了四元类Heusler近补偿亚铁磁体Mn $_3$ Ge外延薄膜的激光诱导磁化进动动力学。铁磁共振（FMR）模式进行了观察，进动频率超过0.5太赫兹，起源于大的磁各向异性场约200 kOe的亚铁磁体。有效阻尼常数约为0.03。相应的有效Landau-Lifshitz常数约为60 Mrad/s，与类似的Mn-Ga材料相当。分别从自旋-轨道诱导阻尼和激光诱导超快磁各向异性调制的角度讨论了吉尔伯特阻尼和激光诱导FMR模激发的物理机制。
2015-10-23 cond-mat.mtrl-sci
Low power switching of magnetization using enhanced magnetic anisotropy with short-voltage-pulse application
提出了一种基于电压控制磁各向异性（VCMA）的低功耗磁化翻转方案。与在电压脉冲期间消除磁各向异性的使用VCMA的常规切换方案相比，磁各向异性被增强以引起围绕接近易磁化轴的轴的进动。在进动周期的一半处关断电压保护器后，磁化向相反的平衡方向弛豫。我们进行数值模拟，并表明，所提出的开关方案的脉冲持续时间是几十皮秒一样短。这样短的脉冲持续时间对于低功耗是有益的，因为焦耳加热的能量损失减少。
2020-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic nutation: transient separation of magnetization from its angular momentum
本研究通过超短光脉冲激发Ni80Fe20薄膜，实验观察并证实了惯性驱动的磁章动现象，揭示了磁化强度与角动量的瞬态分离，为超快自旋动力学和磁化翻转提供了新机制。
2025-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Laser-induced Precession of Magnetization in GaMnAs
本文报道了在没有外加磁场的情况下，（Ga，Mn）As中铁磁耦合Mn自旋的光致旋进。我们专注于时间分辨磁光克尔效应（TR-MOKE）技术，可以用来澄清检测到的信号的起源的各个实验方面。我们表明，测量的数据通常由几个不同的贡献，其中只有振荡信号是直接连接到样品中的铁磁顺序。
2008-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Role of spatiotemporal nonuniformities in laser-induced magnetization precession damping
Ioffe Institute（约费研究所）
研究揭示激光诱导磁化预cession阻尼异常源于激发区域局部磁化非均匀干涉，而非材料性质，通过实验与模拟表明传统宏观自旋模型无法解释该现象。
2026-03-30 cond-mat.mtrl-sci
Field-free-switching state diagram of perpendicular magnetization subjected to conventional and unconventional spin-orbit torques
在强自旋轨道耦合的非磁性材料中缺乏某些晶体对称性允许存在非常规自旋霍尔响应，其中电生成的横向自旋电流具有共线流动和自旋方向。将这种自旋电流注入相邻铁磁层可以通过非常规的自旋轨道扭矩激发磁化动力学，从而导致具有垂直磁各向异性的铁磁体中的确定性切换。我们研究了传统和非传统的自旋轨道转矩之间的相互作用的磁化动力学的垂直铁磁体在小的固有阻尼限制，并确定了一套丰富的动力学制度，包括确定性和概率开关，进动和钉扎状态。与通常的看法相反，我们发现存在一个临界的常规自旋霍尔角，超过该角，确定性磁化切换过渡到旋进或钉扎状态。相反，我们表明，较大的非常规自旋霍尔角通常有利于确定性开关。我们推导出一个近似的表达式，定性地描述了完全确定性的开关和岁差状态之间的状态图边界，并讨论了一个标准，用于搜索破碎的自旋霍尔材料，以最大限度地提高开关效率。我们的工作为高效节能的自旋电子器件提供了一个路线图，这可能为先进的内存计算技术的应用打开大门。
2022-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlling effective field contributions to laser-induced magnetization precession by heterostructure design
本文通过在 Pt-Cu-Ni 异质结构中嵌入 MgO 层调控热电子传播和应变脉冲形状，结合 UXRD 与 MOKE 实验及建模，揭示了准静态应变驱动激光诱导磁化进动的机制，为低热耗散光-磁-声器件设计提供新途径。
2024-02-29 cond-mat.mtrl-sci
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。
2014-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Tunnel barrier enhanced voltage signals generated by magnetization precession of a single ferromagnetic layer
我们报告的电检测的磁化动力学在Al/AlOx/Ni 80 Fe 20/Cu隧道结，其中Ni 80 Fe 20铁磁层被带入旋进铁磁共振（FMR）条件下。由旋进铁磁体产生的跨结的直流电压与当这种类型的多层结构中的接触是欧姆的时观察到的电压信号相比增强了大约一个数量级。我们讨论了这种现象的磁自旋泵的关系，并推测其他可能的潜在机制负责增强的电信号。
2008-02-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetization precession after non-collinear dual optical excitation
本文使用两束超短激光脉冲研究非共线双光激发对坡莫合金薄膜磁化进动的影响，发现该激发会降低进动频率并显著增加衰减时间（约25%），且效应依赖于脉冲偏振与时间延迟，揭示了一种新的非线性光自旋效应。
2023-12-19 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Voltage-induced precessional switching at zero-bias magnetic field in a conically magnetized free layer
基于宏观自旋模型，研究了椭圆柱锥形磁化自由层中的电压感生磁化动力学。研究发现，即使在零偏置磁场下，施加电压脉冲也能引起磁化的旋进翻转，这对于压控非易失性存储器等器件的应用具有重要意义。推导了旋进开关条件的解析表达式。
2018-01-24 cond-mat.mtrl-sci
Viscous spin exchange torque on precessional magnetization in $(\mathrm{LaMnO}_3)_{2n}/(\mathrm{SrMnO}_3)_{n}$ superlattices
利用时间分辨磁光克尔效应研究了化学有序$(\mathrm{LaMnO}_3)_{2n}/(\mathrm{SrMnO}_3)_n$超晶格的光致磁化动力学。观察到的$n=1$超晶格的单调的频率场依赖性，表明一个单一的自旋人口一致的均匀的空穴分布。相比之下，对于$n\geq2$超晶格，在低场下观察到大的进动频率，表明在动态区域中存在交换扭矩。我们提出了一个模型，归因于两个自旋人口之间的耦合-粘性和快速自旋交换扭矩的出现。
2007-06-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strongly modulated ultrafast demagnetization and magnetization precession dynamics in ferrimagnetic Gdx(CoFe)1-x alloys via 3d-4f intersublattice exchange coupling
稀土-过渡金属合金亚晶格间相互作用强度（JRE-TM）的调控是理解激光诱导角动量从3d到4f自旋转移效率以及更好地控制超快自旋动力学的关键问题。本文系统研究了GdCoFe合金的激光诱导退磁过程与亚晶格3d-4f相互作用之间的关系。当3d和4f自旋之间的角动量转移通道被关闭时，超快两阶段退磁过程可以转变为一阶段模式，这可以通过JRE-TM进行调制。此外，基于LLG方程的铁磁共振方法，在角动量补偿点处，由后续的激光诱导磁化进动过程推导出的有效g因子和阻尼常数都发生了发散。研究结果为实际应用提供了一种有效控制超快退磁时间的方法。
2020-12-29 cond-mat.mtrl-sci
Large spin pumping effect in antisymmetric precession of Ni$_{79}$Fe$_{21}$/Ru/Ni$_{79}$Fe$_{21}$
在磁性三层结构中，对铁磁共振的吉尔伯特阻尼的贡献来自于从一层泵送到另一层的自旋电流。这种贡献已被证明为层与弱耦合，分离的共振，其中磁化动力学激发主要在一个层和其他层作为自旋阱。在这里，我们表明，三层结构中的磁化被同时激发，反对称，显示自旋泵效应约两倍大。反铁磁耦合的Ni $_{79}$ Fe $_{21}$（8 nm）/Ru/Ni $_{79}$ Fe $_{21}$（8 nm）三层膜的反对称（光学）模式显示出比对称（声学）模式大的吉尔伯特阻尼常数，其量与Py（$Δα\simeq\textrm{0.006}$）的本征阻尼一样大。在3-25 GHz范围内，场垂直和场平行于膜平面几何形状的效果是相同的。结果证实了自旋泵模型的预测，并在GHz的设备中使用的合成反铁磁体（SAF）的结构的影响。
2016-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin injection and pumping generated by a direct current flowing through a magnetic tunnel junction
通过磁性隧道结（MTJ）的电荷流导致自旋极化电流的产生，该自旋极化电流对磁化施加自旋转移力矩（STT）。当施加的直流电流密度超过某个临界值时，STT在MTJ的“自由”电极中激发高频磁化进动。这种旋进产生微波输出电压，并且还可以用于自旋泵入相邻的正常金属或半导体。在这里，我们从理论上描述的自旋动力学和电荷输运的CoFeB/MgO/CoFeB/Au隧穿异质结连接到一个恒流源。通过对Landau-Lifshitz-Gilbert-Slonczewski方程进行数值积分，计算了具有弱垂直各向异性的自由CoFeB层中的磁化动力学，该方程同时考虑了与CoFeB相关的STT和压控磁各向异性|MgO界面结果表明，在一定范围内的相对较低的电流密度下，可以产生一个大角度的磁化进动，由电诱导的动态自旋重取向转变。然后，与注入的自旋电流一起评估振荡的自旋电流，该振荡的自旋电流由于这种进动而被泵入Au覆盖层。同时考虑驱动自旋极化电荷流和泵浦自旋电流，我们还描述了CoFeB/Au双层膜中的电荷输运，并考虑了反常和逆自旋霍尔效应.计算CoFeB/Au双层的横向侧之间的电势差作为距CoFeB的距离的函数|MgO界面结果发现，这种横向电压信号在金是足够大的实验检测，这表明所提出的电流驱动的自旋注入器的显着效率。
2019-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of magnetic anisotropy relaxation on laser-induced magnetization precession in thin galfenol films
在强而短的激光脉冲激发下，磁介质弛豫到其平衡状态的速率和路径是自旋超快光学控制的关键因素。在这里，我们实验研究的铁磁金属galfenol（Fe $_{0.81}$ Ga $_{0.19}$）薄膜的磁化强度和磁各向异性的演变与飞秒激光脉冲的激发。从磁滞回线的时间演化我们推断出磁化强度$M_S$和磁各向异性参数$K$在纳秒内恢复，并且$K$和$M_S$之间的比率在从几皮秒到3纳秒的整个时间范围内满足热平衡的幂律。我们进一步使用实验获得的弛豫时间的$M_S$和$K$分析的激光诱导的进动，并演示它们如何有助于其频率的演变在纳秒时间尺度。
2021-10-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tunable Transient Decay Times in Nonlinear Systems: Application to Magnetic Precession
磁化强度的动力学运动对磁性材料的性能起着关键的作用。如果磁性纳米颗粒中的磁化最初远离平衡方向，则其将以固有频率进动，并且在存在一些阻尼的情况下，将在短寿命内衰减到平衡位置。在这里，我们调查一个简单但重要的情况下，磁性纳米粒子是由振荡磁场非共振驱动，而不是在固有频率。我们发现一个令人惊讶的结果，瞬态运动的寿命是强烈可调的，超过10,000倍，通过改变驱动场的振幅。
2015-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci nlin.CD
Single-shot optical precessional magnetization switching of Pt/Co/Pt ferromagnetic trilayers
本研究通过单飞秒激光脉冲与面内磁场在Pt/Co/Pt三层结构中实现磁化切换，引入Cu层加速各向异性场恢复，并借助微磁学模拟揭示热各向异性转矩的作用，为光磁存储器件开辟新途径。
2025-08-07 cond-mat.mtrl-sci
Time-Domain Studies of Very-Large-Angle Magnetization Dynamics Excited by Spin Transfer Torques
我们描述的时域测量提供了新的信息，大角度的非线性动力学的纳米磁体从自旋极化电流的自旋转移力矩激发。取样示波器测量，平均超过数千个实验时间轨迹，表明自旋转移驱动的磁开关的平均反转时间有一个阶梯状的依赖于磁场，因为一个整数的进动周期是需要反转。示波器测量的个别实验痕迹揭示非周期性的大幅度电阻变化的值的磁场和电流之间的交叉区域的制度的自旋转移驱动的开关和稳态进动。我们还直接观察到存在的时间相关的开关，在纳秒尺度上，在不同的岁差模式和岁差模式和静态之间，在特定值的磁场和电流偏置。
2007-09-05 cond-mat.mtrl-sci
Mechanism of photo-excited precession of magnetization in (Ga,Mn)As on the basis of time-resolved spectroscopy
为了研究铁磁（Ga，Mn）As的光激发磁化旋进机制，研究了不同Mn含量（x=0.01-0.11）样品在相对长和超短时间尺度下的磁光（MO）和微分反射率（DR）时间剖面。对于长时间尺度上观察到的振荡MO轮廓，基于LLG方程结合两种不同MO效应的模拟证实了垂直各向异性分量p-Heff的光诱导。至于在超短时间尺度上观察到的轮廓，它们一致地解释在光生载流子的动力学方面，但不是由磁化强度的突然降低。利用这些实验结果和分析，解决了光诱导的p-Heff的新机制; Mn（II）的光电离样激发。即，Mn（II）被激发成Mn（III）和e。讨论了这种激发通过轨道角动量和dMn（II*）/dz梯度的诱导使磁各向异性向面外方向倾斜。通过基于朗伯-比尔定律和实验p-Heff值估计激发效率来检验所提出的机制的有效性，通过该估计获得1-10 ppm的效率和约5 x 10^12 m^2的标称光学截面。
2016-01-20 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast laser-induced changes of the magnetic anisotropy in a low-symmetry iron garnet film
以生长在（210）取向Gd_3Ga_5O_（12）衬底上的低对称性（YBiPrLu）_3（FeGa）_5O_（12）薄膜为模型介质，探讨了飞秒激光脉冲改变介质铁磁石榴石各向异性的热机制.我们表明，通过光谱磁光泵浦探测技术和唯象分析，在这样的薄膜中的磁化旋进是由激光诱导的生长诱导的磁各向异性的变化以及众所周知的超快逆法拉第效应。磁各向异性的变化是由皮秒时间尺度上任意偏振的激光脉冲引起的晶格加热介导的。我们表明，外部磁场相对于磁化易平面的取向显着影响通过各向异性变化激发的进动。重要的是，来自超快逆法拉第效应的相对贡献和不同生长诱导的各向异性参数的变化可以通过改变所施加的磁场强度和方向来控制。结果，可以逐渐调谐所激励的磁化进动的幅度和初始相位。
2017-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-thermal laser induced precession of magnetization in ferromagnetic semiconductor (Ga,Mn)As
最近在传统氧化物和金属铁磁体中发现的非热激光诱导自旋激发，为磁系统的超快光学操纵的研究和应用开辟了前所未有的机会。铁磁半导体，特别是（Ga，Mn）As，应该是探索这一新领域的理想系统。值得注意的是，非热效应的存在一直是铁磁半导体研究中尚未解决的突出问题之一。在这里，我们表明，相干磁化动力学可以激发在（Ga，Mn）作为非热的角动量从圆偏振飞秒激光脉冲的转移和非热和热效应的组合，由于从激光脉冲的能量转移。在压电控制的样品中，热效应可以被完全抑制。我们的工作是基于在一个大的（Ga，Mn）As外延层的泵浦和探测测量和圆形和线性磁光系数的系统分析。我们提供微观理论解释的实验结果。
2011-01-05 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast Light-Induced Magnetoelectric Effect in van der Waals Magnetic Semiconductor Heterostructures
The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）；University of Iowa（爱荷华大学）
研究揭示了二维磁半导体异质结中超快光激发导致的磁矩转动机制，通过实验和理论分析表明载流子输运改变垂直磁各向异性，从而触发磁化预cession动力学。
2026-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Role of intersublattice exchange interaction on ultrafast longitudinal and transverse magnetization dynamics in Permalloy
报道了坡莫合金（Py）薄膜超快退磁和磁化旋进阻尼的元素特性测量。在中等退磁率（小于$50$ %）下，在具有高次谐波的Ni和Fe的$M_{2,3}$边缘处同时探测由$1.5$ eV的光泵浦引起的磁化动力学。子晶格间交换相互作用的纵向和横向动力学的作用进行了分析与朗道Lifshitz布洛赫描述的铁磁耦合的Fe和Ni子晶格。结果表明，亚晶格间的交换相互作用支配着退磁过程中的耗散以及磁化矢量的进动阻尼。
2023-03-28 cond-mat.mtrl-sci
Photo-induced magnetization enhancement in two-dimensional weakly anisotropic Heisenberg magnets
通过比较简单分层系统中的光致磁化动力学，我们展示了光致磁各向异性的修改如何直接增强磁化强度。观察到（CH_3NH_3）_2CuCl_4中的自旋旋进在临界温度TC处由光脉冲引发的振幅增加。这种现象与临界温度对轴向磁各向异性的依赖性有关。目前的结果强调的可能性和各向异性的光学修改的重要性，打开新的路径走向超快存储器的磁化状态的控制。
2014-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current-induced synchronized switching of magnetization
我们研究电流诱导的磁化切换多层结构，允许降低开关电流，同时保持高的热稳定性的磁化。该结构由垂直极化器、垂直自由层和具有面内磁化的附加自由层组成。当电流垂直于结构运行时，面内自由层经历进动并向垂直自由层提供内部射频场，从而导致一个电流极性的开关电流减小。对于另一个极性，面内自由层几乎饱和垂直于平面，并作为另一个垂直偏振器，这也降低了开关电流。
2012-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon-induced magnetization dynamics in Co-doped iron garnets
本文通过实验与微磁学模拟，研究了铁石榴石中光学声子共振激发驱动的磁化动力学，揭示了激光诱导磁弹性能变化导致磁化进动与切换的机制。
2023-07-04 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast optical control of magnetization in EuO thin films
在10 K温度下对铁磁EuO薄膜进行了全光泵浦-探测磁化旋进检测。我们证明了圆偏振光可以用来控制超快时间尺度上的磁化进动。这发生在单个激光脉冲的100 fs持续时间内，通过两种非热光磁效应的组合贡献，即，磁化强度的增强和逆法拉第效应。根据频率和吉尔伯特阻尼参数的磁场依赖性，计算出固有吉尔伯特阻尼系数为α \approx 3 \times 10^-3。
2012-07-28 cond-mat.mtrl-sci
Spin precession mapping at ferromagnetic resonance via nuclear resonant scattering
利用同步辐射核共振散射技术，在$^{57}$ Fe的14.4 keV共振下，研究了磁性薄膜在铁磁共振下的自旋动力学。磁化的旋进导致作用于$^{57}$ Fe核的磁超精细场明显减少。自旋动力学描述的随机弛豫模型适用于铁磁共振理论的Smit和Beljers模型的激发核状态的衰变。根据测量数据的拟合，确定自旋的进动锥的形状。我们的研究结果开辟了一个新的视角，以确定磁化动力学在层状结构中具有很高的深度分辨率，通过采用同位素探针层。
2014-10-14 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization dynamics using ultrashort magnetic field pulses
利用斯坦福大学直线加速器的超相对论电子束团可以产生非常短的、形状良好的磁场脉冲。这些场的几个特斯拉的持续时间为几个皮秒，用于研究磁性材料的响应，一个非常短的激励。在1特斯拉的磁场中，磁矩旋进90度大约需要10皮秒，因此我们探索了通过旋进快速切换磁化的范围。
2008-11-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Magnon transport in $\mathrm{\mathbf{Y_3Fe_5O_{12}}}$/Pt nanostructures with reduced effective magnetization
对于利用磁振子自旋电流的应用，必须使降低自旋电导率的阻尼效应最小化。本文研究了有效磁化强度强烈降低的钇铁石榴石薄膜中的磁振子输运。我们表明，在一个三端设备的有效磁振子电导率可以增加一个因素高达6由施加到调制器电极的电流，产生阻尼补偿阈值电流以上。此外，我们发现这个阈值电流的线性依赖于所施加的磁场。我们可以通过减少的有效磁化和相关的近圆形磁化进动来解释这种行为。
2021-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Frequency domain studies of current-induced magnetization dynamics in single magnetic-layer nanopillars
自旋转移扭矩诱导的高频动力学的单个薄钴层纳米柱的圆形和椭圆形的形状已被直接观察到。两种类型的岁差模式可以被识别为垂直于层平面的磁场的函数，仅对负电流极性激发。他们被分配到涡核和横向自旋波激发，证实了最近的模型预测。在室温下观察到的4 MHz的窄线宽表明磁激发的高相干性。
2012-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Picosecond acoustic excitation driven ultrafast magnetization dynamics in dielectric Bi-substituted yttrium iron garnet
利用飞秒光脉冲，我们研究了超快磁化动力学诱导的铋取代钇铁石榴石（Bi-YIG）埋在厚的Cu/Pt金属双层的介质膜。我们发现，从Pt表面激发样品发射声应变脉冲传播到石榴石膜。我们发现，这种应变脉冲在铁磁共振的频率下在Bi-YIG中引起相干磁化进动。观察到的现象可以解释通过逆磁致伸缩效应的磁晶各向异性的应变引起的变化。这些发现为复杂异质结构器件中磁性石榴石的磁化控制开辟了新的视角。
2018-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of rf Current on Spin Transfer Torque Induced Dynamics
研究了射频电流对电流垂直面纳米自旋阀直流驱动开关动力学的影响。射频电流显著地改变直流驱动的自由层磁化反转动力学以及直流开关水平。这发生在射频电流的频率被调谐到直流驱动磁化旋进频率周围的频率范围时。对于这些频率，直流驱动的进动和注入的射频之间的相互作用引起频率锁定和频率牵引效应，导致临界开关电流对注入的射频频率的可测量的依赖性。基于宏观自旋模拟，包括直流以及射频自旋力矩电流，我们解释了所观察到的效果的起源。
2008-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-wave-induced spin torque in Rashba spin-orbit coupling system
我们研究了Rashba自旋轨道耦合对自旋波诱导的自旋力矩的影响，自旋波是磁化的平面波动力学。自旋力矩是由线性响应理论推导出来的，我们通过考虑杂质梯形和顶点修正来计算动态自旋力矩。该动态自旋力矩分为三项：阻尼项、$distortion$项和运动方程的修正项。$distorting$扭矩描述了Rashba自旋轨道耦合系统特有的现象，其中磁化进动的扭曲运动受到来自Rashba耦合的各向异性力。进动的振荡模式呈现椭圆轨迹，椭圆率取决于嵌套效应的强度，这可以通过减小电子寿命来减小。
2015-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current-induced synchronized magnetization reversal of two-body Stoner particles with dipolar interaction
通过自旋阀结构注入自旋极化电流，研究了两体单轴Stoner粒子的磁化反转。两体斯通纳粒子执行同步动力学，可以作为计算机技术中的信息位。在两个粒子间存在磁偶极-偶极相互作用（DDI）的情况下，解析地得到了两个偶极反转的临界开关电流$I_c$，并在两种典型的几何构型下进行了数值验证. $I_c$在临界DDI强度处分叉，其中$I_c$可降低至无DDI时通常值的约70%。此外，我们还数值研究了磁滞回线，磁化自旋进，反转时间和同步稳定性相图的两体系统在同步动力学制度。
2011-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
