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
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
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
All-optical probe of precessional magnetization dynamics in exchange biased NiFe/FeMn bilayers
利用8.3ps的短脉冲激光激发产生内部各向异性脉冲场，在皮秒时间尺度上激发多晶NiFe/FeMn交换偏置系统的旋进磁化动力学。由于激发，单向各向异性以及铁磁层和反铁磁层之间界面上的交换耦合减少，导致交换偏置场快速减少，零场磁化率急剧增加。快速的光学unpinning其次是一个较慢的恢复的界面交换耦合为主的自旋-晶格和热流松弛的顺序为160 ps的时间常数。所测得的皮秒时间演化的交换去耦和恢复被解释为各向异性脉冲场引起的快速旋进的铁磁层的磁化动力学。内脉冲场的强度甚至初始磁化偏离平衡取向的方向都可以通过吸收的光子来控制。小角度和大角度的进动运动的有效吉尔伯特阻尼的依赖性进行了研究，得出这两种情况下，可以建模具有合理的精度内的Landau-Lifshitz和吉尔伯特的框架。
2005-07-20 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
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
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
Harnessing orbital Hall effect for energy-efficient magnetization switching in room-temperature van der Waals ferromagnet Fe3GaTe2
National University of Singapore（新加坡国立大学）
研究利用Cr作为轨道电流源，在Fe3GaTe2/Pt(1.5nm)/Cr(4.5nm)三层结构中实现室温下对范德华铁磁体Fe3GaTe2磁化的有效操纵，相比传统自旋电流源，该方法降低了切换电流密度和功耗，展现了实现节能二维自旋轨道矩磁阻随机存取存储器的潜力。
2026-07-10 cond-mat.mtrl-sci
Spatially resolved ultrafast precessional magnetization reversal
提出了微结构中准弹道旋进磁开关的空间分辨测量方法。交叉电流线允许由重合的纵向和横向磁场脉冲引起的进动开关的详细研究。虽然响应最初在空间上是均匀的，但会发生失相，导致不均匀性和瞬态退磁。尽管有一种新的方法来抑制端域的剩磁，这种不均匀性。结果对磁性装置中弹道岁差切换的可靠性具有影响。
2002-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hidden-anisotropy-induced $π$ phase shift in all-optical magnetization precession
本研究通过时间分辨磁光克尔效应研究面内磁化Pt/Co/Pt薄膜的激光诱导磁化进动，发现隐藏界面各向异性对声子温度的依赖会产生额外$\pi$相移，指出需明确系统各向异性形式才能全面描述该动力学过程。
2024-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Harnessing Interlayer Magnetic Coupling for Efficient, Field-Free Current-Induced Magnetization Switching in a Magnetic Insulator
针对磁性绝缘体因界面效应导致自旋相关作用弱、器件性能受限的问题，通过插入Co层利用金属-绝缘磁体交换耦合，将自旋轨道矩效率提升20倍以上，实现无外场电流诱导磁化翻转，为低功耗自旋电子器件提供新平台。
2024-04-01 cond-mat.mtrl-sci
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
Laser-induced magnetization precession in individual magnetoelastic domains of a multiferroic CoFeB/BaTiO$_3$ composite
使用磁光泵浦探测技术与微米的空间分辨率，我们表明，磁化进动可以推出在单个磁畴中的Co $_{40}$ Fe $_{40}$ B $_{20}$（CoFeB）层通过弹性耦合到BaTiO $_{3}$衬底中的铁电畴。旋进参数与外磁场强度和取向的关系表明，通过激光诱导超快部分淬灭CoFeB的磁弹性耦合参数，$\approx$的27%和10%的超快退磁共同触发磁化旋进。激光诱导的磁弹性耦合的减少和退磁之间的关系是近似的$n(n+1)/2$ -法律与n $\approx$ 2。这种对应关系证实了激光诱导的各向异性变化的热起源。基于对激发的旋进的分析和建模，我们发现了激光诱导旋进开关的特征，当沿硬磁化轴施加磁场时，其值接近于有效磁弹性各向异性场。在一个单独的磁弹性域的进动激发过程被发现是不受相邻的域。这使得激光诱导的磁弹性各向异性的变化驱动磁化动力学和空间选择性的复合多铁性开关的一个很有前途的工具。
2020-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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。
2018-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Adiabatic Pumping of Orbital Magnetization by Spin Precession
本文提出自旋进动驱动的轨道磁化绝热泵浦机制，揭示小锥角下磁化正比于自旋与其时间导数叉积并贡献磁振子塞曼效应，大锥角下在反铁磁拓扑绝缘体中可达自然单位e/T，并进一步讨论非均匀磁化泵浦的无耗散电荷电流及边缘态边界贡献。
2025-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
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
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
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
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
Precessional dynamics of elemental moments in a ferromagnetic alloy
我们展示了一个元素特定的测量磁化旋进的金属铁磁合金，分离Ni和Fe的磁矩运动在Ni 81 Fe 19。泵浦-探测X射线磁圆二色性（XMCD），与短磁场脉冲同步，用于测量自由磁化振荡高达2.6 GHz的元素特异性和旋转分辨率< 2度。在Ni_（81）Fe_（19）（50 nm）薄膜中，Ni位和Fe位的磁矩在所有频率下都发生旋进，在90 ps的仪器分辨率内相位耦合。
2004-05-13 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
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
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
Resonant Precession of Magnetization and Precession -- Induced DC voltages in FeGaB Thin Films
本文报道了非晶Fe_{78} Ga_{13} B_{9}（FeGaB）合金薄膜的频率相关铁磁共振（FMR）和自旋抽运驱动直流电压（V_{dc}）的测量结果，以研究金属铁磁体平膜中的自感反自旋霍尔效应（ISHE）现象。场反转时反对称的V_{dc}信号包括以谐振场为中心的对称和非对称洛伦兹。薄膜尺寸效应的主导作用被认为是在设置静态磁化强度，V_{dc}和动态的磁化旋进在较薄的膜（\leq 8 nm）的大小。磁化参数的膜厚度依赖性表明在膜-衬底界面处存在磁无序区域，这可以促进由旋进磁化朝向衬底产生的自旋的优先流动。然而，V_{dc}信号还从这些膜的\approx 0.4 \%各向异性磁阻和大（\approx 54 nΩ.m）异常霍尔电阻率（AHR）的整流效应中提取贡献，所述整流效应骑在膜-衬底界面附近的自旋-轨道耦合驱动的自旋-电荷转换的效应上。我们已经解决了这些数据的铁磁薄膜受到射频场在共面波导几何形状的电动力学的现有理论的框架。我们对AHR为54 nΩ.m的样本的自感ISHE的估计表明，它可能对测量的对称电压有显着贡献（\approx 90\%）。这一研究结果对于全面理解具有无序界面和大反常霍尔效应的金属铁磁体中自旋抽运感应直流电压具有重要意义。
2022-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Micromagnetic simulations of the magnetization precession induced by a spin polarized current in a point contact geometry
本文对点接触结构下扩展铁磁多层膜中自旋极化电流驱动下的磁化动力学进行了数值模拟。我们提出了（i）详细分析的方法所产生的问题，这样的模拟和（ii）物理结果上获得的系统类似的研究在Rippard等人，物理学评论快报，v. 92，027201（2004）。我们表明，使用一个标准的Slonczewski形式主义的自旋引起的扭矩的唯象治疗导致模拟结果和实验观察之间的定性分歧，并讨论这种差异的可能原因。
2006-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
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
Excitation of magnetic precession in bismuth iron garnet via a polarization-independent impulsive photomagnetic effect
除了圆极化相关的逆法拉第效应和线性极化相关的光致磁各向异性外，还发现了铋铁石榴石中磁化强度的非热光学效应，与极化无关.它的脉冲字符证明了所产生的进动，这不能解释由长寿命的光或热引起的各向异性的振幅的字段依赖性。
2015-05-27 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
Ultrashort spin-orbit torque generated by femtosecond laser pulses
为了实现自旋电子学的目标，即开发超高频和节能的电子设备，需要一种超快和可扩展的方法来切换磁性比特。利用由铁磁/非磁性界面处的自旋-轨道相互作用产生的自旋电流的磁化切换是这样的可扩展方法之一，其中最终切换速度受到拉莫尔进动频率的限制。因此，了解自旋轨道力矩（SOTs）引起的磁化进动动力学是非常重要的。在这里，我们演示了超短SOT脉冲的产生，激发拉莫尔进动在外延Fe/GaAs界面的飞秒激光脉冲转换成高振幅的电流脉冲中的电偏置的p-i-n光电二极管。我们控制电流脉冲的极性、振幅和持续时间，最重要的是，控制它们相对于晶体取向的传播方向。通过对不同实验条件下的旋进相位和振幅的详细分析，揭示了激发拉莫尔旋进的SOT起源。
2022-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Light-Induced Magnetic Precession in (Ga,Mn)As Slabs: Hybrid Standing-Wave Damon-Eshbach Modes
在铁磁（Ga，Mn）As薄膜的超快光学实验中观察到了与自旋进动相关的相干振荡。使用一个完整的理论描述的过程中，光耦合到磁化强度，交换和各向异性常数的值从磁场的依赖性的磁振子频率和振荡振幅比。结果显示，由于表面各向异性导致的激发是体波和表面模式的混合物的能量相对较大的负贡献。
2006-09-25 cond-mat.mtrl-sci
Irreversible magnetization switching using surface acoustic waves
本文提出了一种分析和数值方法来确定利用声表面波（SAW）实现磁化不可逆转换的最佳实验条件。层被磁化垂直于平面和两个开关机制被认为是。在旋进切换中，小的面内场最初使磁化倾斜，并且SAW的通过通过逆磁致伸缩来修改磁各向异性参数，这触发旋进，并且最终反转。使用的磁性半导体（Ga，Mn）（As，P）的一个完全特征化的层的微磁参数，然后，我们表明，有一个大的窗口，可访问的实验条件（SAW振幅/波矢量，场振幅/方向）允许不可逆的开关。由于这是一个谐振过程，也探讨了SAW频率失谐对磁系统本征频率的影响。最后，另一个非共振开关机制简要设想，并发现适用于（Ga，Mn）（As，P）：SAW辅助域成核。在这种情况下，施加一个小的垂直场与初始磁化方向相反，SAW的通过降低了畴成核势垒。
2013-01-09 cond-mat.mtrl-sci
Ultra fast bit addressing in a magnetic memory matrix with crossed wire write line geometry
提出了一种用于交叉线结构的磁随机存取存储器（MRAM）的超快速位寻址方案。在寻址方案中，利用自由层的磁化旋进，通过亚纳秒场脉冲同时对单元的字进行编程。自由层动力学的单自旋模拟表明，可以选择用于对阵列的任意字进行编程的脉冲参数，使得待写入的单元的磁化在施加编程脉冲期间根据寻址单元的初始和最终磁化取向执行半个或全旋进圈。这种位寻址方案导致存储器阵列的所有单元中的磁化振铃的抑制，从而允许1GHz以上的超高MRAM写入时钟速率。
2005-02-10 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
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
Thermally induced all-optical ferromagnetic resonance in thin YIG films
全光铁磁共振（AO-FMR）是一种局部检测微磁参数的有力工具，如磁各向异性、吉尔伯特阻尼或自旋刚度等。在这项工作中，我们证明了AO-FMR方法可以用于薄膜的钇铁石榴石（YIG），如果金属覆盖层（金，铂）沉积在膜的顶部。利用飞秒激光脉冲对金属层进行加热，从而触发磁化进动。加热改变了YIG薄膜的磁晶各向异性，并改变了磁化的准平衡取向，从而导致旋进磁化动力学。激光诱导磁化进动对应于均匀（Kittel）磁振子模式，进动频率由材料的磁各向异性以及外部磁场确定，并且阻尼时间由Gilbert阻尼参数设定。因此，AO-FMR方法能够测量局部磁特性，空间分辨率仅由激光光斑大小给出。
2021-10-31 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
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。
2006-04-01 cond-mat.mtrl-sci
Distribution of the magnetization reversal duration in sub-ns spin-transfer switching
研究了亚纳秒级电流脉冲在柱状自旋阀中引起的自旋转移开关的开关时间分布。导致开关的脉冲持续时间遵循梳状分布，在几个最可能的，规则间隔的开关持续时间多峰。这些持续时间反映了岁差性质的开关，这是通过一个波动的整数倍的岁差周期。考虑到初始磁化方向的热变化和可能磁化轨迹中总扭矩消失的发生，这可以建模。偏置自旋阀与硬轴场防止这些事件中的一些，并可以提供一个几乎完美的再现性的切换持续时间。
2006-09-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Current-Driven Magnetization Dynamics in Magnetic Multilayers
我们开发了一个量子模拟的经典自旋力矩模型的电流驱动的磁动力学。在有限场中，电流驱动的磁激励变得显著非相干。这种激发是由一个有效的磁温度，而不是在自旋扭矩模型的相干进动。然而，无论是自旋扭矩和有效温度近似给出定性相似的开关图在电流场坐标，显示需要详细的实验，以建立适当的物理模型电流驱动的动力学。
2003-11-30 cond-mat.mtrl-sci
Micromagnetic Modelling of the Heat Assisted Switching Process in high Anisotropy FePt Granular Thin Films
对辅助磁开关的动态过程进行了数值模拟，研究了相关物理过程。该模型采用Voronoi构造来确定纳米颗粒薄膜记录介质的物理结构，并求解Landau-Lifshitz-Bloch（LLB）方程来随时间演化磁系统。在峰值系统温度的范围内并且对于多个各向异性值确定磁化的减少。结果表明，HAMR过程不是简单的热还原能垒上的磁化反转。为了实现完全磁化反转（对于所有研究的各向异性），需要至少6 kOe的外加场强，并且峰值系统温度必须至少达到居里点（Tc）。当加热到Tc时，与每个晶粒相关联的磁化被破坏，这引起非进动线性反转模式。通过这种线性反转模式反转磁化是有利的，因为反转时间比与进动相关联的时间小两个数量级。在这些条件下，随着温度降低到环境温度，磁化在所施加的场的方向上恢复，完成反转过程。此外，该模型产生的结果是一致的概念，热写入;当加热介质的Tc，较小的晶粒需要一个较大的场强反转磁化。
2019-05-20 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
Harnessing Native Chromium Oxidation for Giant Orbital Torque and Field-Free Magnetization Switching in NiFe/Cr Bilayers
Indian Institute of Technology Ropar（印度理工学院罗帕尔分校）；Indian Institute of Technology Mandi（印度理工学院曼迪分校）；Indian Institute of Technology Bhubaneswar（印度理工学院布巴内斯瓦尔分校）；Virginia Commonwealth University（弗吉尼亚联邦大学）；Jaypee Institute of Information Technology（贾伊皮信息技术学院）
本研究利用Cr本征氧化物，将NiFe/Cr双层膜转化为自包含双轨道电流源，开发漂移-扩散模型揭示Cr-CrOₓ界面的轨道电流增强效应，实现高效无场磁化翻转，确立本征氧化为可扩展的轨道力矩器件制备策略。
2026-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
