Mechanisms behind large Gilbert damping anisotropies
本文提出了一种由实空间电子结构法计算吉尔伯特阻尼参数的方法。从第一性原理电子结构出发，采用实空间公式计算了Fe $_{50}$ Co $_{50}$合金体相和表面相的Gilbert阻尼随磁矩方向和局部化学环境的各向异性. Fe $_{50}$ Co $_{50}$合金的阻尼各向异性的大小被证明是显着的。根据模拟的细节，它达到了高达200%的最大-最小阻尼比。强烈增强的吉尔伯特阻尼各向异性的几个微观起源已被检查，特别是界面/表面效应突出，因为这样做的晶体结构的局部扭曲。虽然理论不能再现实验报告的400%的高比率[Phys. Rev. Lett. 122，117203（2019）]，然而，它确定了可能导致巨大阻尼各向异性的微观机制。
2021-11-22 cond-mat.mtrl-sci
Giant anisotropy of Gilbert damping in epitaxial CoFe films
金属铁磁薄膜的Gilbert阻尼是自旋电子学应用中的一个热点问题。本文报道了外延Co $_{50}$ Fe $_{50}$薄膜的巨吉尔伯特阻尼各向异性，其最大最小阻尼比为400%，这是由宽带自旋力矩和感应铁磁共振确定的.我们的结论是，这种阻尼各向异性的起源是不同的磁化取向的立方晶格中的自旋轨道耦合的变化，这是进一步证实了从各向异性的磁电阻的大小在Co $_{50}$ Fe $_{50}$。
2019-01-07 cond-mat.mtrl-sci
Gilbert Damping in Conducting Ferromagnets II: Model Tests of the Torque-Correlation Formula
本文报道了导电铁磁体中由于粒子-空穴对激发引起的吉尔伯特阻尼的研究。我们专注于一个玩具两带模型和四带球形模型，它提供了一个近似的描述铁磁（Ga，Mn）As。这些模型是足够简单的无序阶梯总和顶点校正的长波长自旋自旋响应函数可以总结到所有订单。本研究的一个重要目标是评估的可靠性，可以结合电子结构计算，估计吉尔伯特阻尼在更复杂系统的实用近似表达式。
2008-08-28 cond-mat.mtrl-sci
Thickness-dependent anisotropic Gilbert damping in heterostructures of ferromagnets and two-dimensional ferroelectric bismuth monolayer
本文利用第一性原理计算研究了 Bi/Fe 异质结，发现界面自旋轨道耦合显著增强了 Gilbert 阻尼，并揭示了由界面与 Fe 本征 SOC 竞争导致的非单调厚度依赖性各向异性 Gilbert 阻尼机制。
2024-09-25 cond-mat.mtrl-sci
Generalization of the Landau-Lifshitz-Gilbert equation by multi-body contributions to Gilbert damping for non-collinear magnets
我们提出了一个系统的和顺序的扩展的Landau-Lifshitz-Gilbert方程利用吉尔伯特阻尼张量之间的角度依赖于磁矩，这是由多体散射过程。张量由一个阻尼项和一个旋磁比修正项组成。基于电子结构理论，这两个项被示出为取决于例如磁矩的标量、各向异性、矢量手性和标量手性产物：$\vec{e}_i\cdot\vec{e}_j$、$(\vec{n}_{ij}\cdot\vec{e}_i)(\vec{n}_{ij}\cdot\vec{e}_j)$、$\vec{n}_{ij}\cdot(\vec{e}_i\times\vec{e}_j)$、$(\vec{e}_i\cdot\vec{e}_j)^2$、$\vec{e}_i\cdot(\vec{e}_j\times\vec{e}_k)$.其中某些项以一阶和二阶经受自旋-轨道场$\vec{n}_{ij}$。我们利用Alexander-Anderson模型和含时密度泛函理论研究了沉积在Au（111）表面的磁性吸附原子和二聚体中不同贡献的大小。
2022-02-12 cond-mat.mtrl-sci
Interface enhancement of Gilbert damping from first-principles
利用第一性原理散射理论定量再现了Ni_（80）Fe_（20）（Py）薄膜与非磁性金属Cu、Pd、Ta和Pt接触时吉尔伯特阻尼的增强。定性地解释其对Py厚度的依赖性的“自旋泵”理论被推广到包括已知的一些因素是重要的自旋输运通过接口。从第一性原理确定该理论中的参数表明，界面自旋翻转对阻尼增强做出了重要贡献。如果没有它，Pt的自旋翻转扩散长度将需要比我们独立计算的值短得多。
2014-11-16 cond-mat.mtrl-sci
Gilbert damping of high anisotropy Co/Pt multilayers
利用宽带铁磁共振技术，测量了[Co（5）/Pt（3）] ${\times 6}$多层膜的阻尼参数。结构表征表明，尽管Co和Pt的混溶特性，但突变界面基本上没有相互混合。尽管磁晶各向异性与$10^6~\textrm{J/m}^3$一样大，但可以获得低至0.021的吉尔伯特阻尼参数。的不均匀加宽占铁磁共振线宽的一部分，表明一些结构紊乱导致等效20 mT的不均匀性的有效场。出乎意料的相对低的阻尼因子表明，如果在Co/Pt界面处避免混合，则多层内Pt重金属的存在可能不会对阻尼有害。
2018-07-13 cond-mat.mtrl-sci
Nearly isotropic spin-pumping related Gilbert damping in Pt/Ni$_{81}$Fe$_{19}$/Pt
Chen和Zhang [Phys. Rev. Lett. 114，126602（2015）]预测了由于在磁性薄膜中的界面自旋-轨道耦合引起的强各向异性阻尼。界面吉尔伯特型弛豫，由于自旋泵效应，预计将显着更大的磁化取向平行于与垂直于膜平面。本文利用变频扫场铁磁共振技术测量了Pt/Ni $_{81}$ Fe $_{19}$ /Pt体系的各向异性。我们发现一个非常小的增强吉尔伯特阻尼的各向异性与相反的符号从FM/Pt界面的Rashba效应的预测。结果与预测的各向异性相反，并表明与Rashba自旋轨道耦合分离的机制导致Pt中自旋电流吸收的快速发生。
2019-02-22 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic Gilbert damping in perovskite La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$MnO$_{3}$ thin film
控制磁化动力学的粘性吉尔伯特阻尼参数对于各种自旋电子学应用是至关重要的。尽管理论上认为阻尼常数是各向异性的。由于缺乏实验证据，它通常被视为标量。在这里，我们提出了一个详细的角度依赖宽带铁磁共振研究高品质的外延La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_{3}$薄膜。外在的影响被抑制，我们表现出令人信服的证据，在室温下具有双重对称性的各向异性阻尼。观察到的各向异性弛豫归因于能带结构的磁化取向依赖性。此外，我们证明了这种各向异性可以通过操纵染色来定制。这项工作为理解磁化弛豫机制提供了新的见解。
2018-04-02 cond-mat.mtrl-sci
Theoretical determination of Gilbert damping in reduced dimensions
本文提出基于Kubo-Greenwood线性响应理论和RS-KKR框架的从头算方法，计算了低维磁体的吉尔伯特阻尼参数，揭示了吸附原子阻尼的非单调与各向异性行为，以及反铁磁二聚体阻尼的显著增强。
2025-06-19 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced Gilbert Damping in Re doped FeCo Films: A Combined Experimental and Theoretical Study
实验研究了0 ~ 10原子%的Co掺杂对Fe 65 Co 35薄膜的静态和动态磁性能的影响，并利用第一性原理电子结构计算研究了饱和磁化强度和Gilbert阻尼参数的变化。实验和理论计算结果表明，随着Re掺杂量的增加，饱和磁化强度降低，同时Gilbert阻尼参数增加。实验的低温饱和磁感在所研究的掺杂浓度范围内表现出29%的下降，从2.31 T到1.64 T，这比理论计算预测的要多。从铁磁共振测量获得的阻尼参数的室温值，校正外来贡献的阻尼，是为未掺杂的样品0.0027，这是接近理论计算的吉尔伯特阻尼参数。当Re掺杂量为10原子%时，阻尼系数增大到0.0090，与理论值0.0073吻合较好。阻尼参数的增加与Re掺杂的费米能级的态密度的增加，主要是由贡献的自旋通道的Re解释。此外，实验和理论值的阻尼参数被观察到弱随温度降低而降低。
2019-02-26 cond-mat.mtrl-sci
Scaling of intrinsic Gilbert damping with spin-orbital coupling strength
我们用具有垂直磁各向异性的L1 $_{\mathrm{0}}$有序FePd $_{\mathrm{1-x}}$ Pt $_{\mathrm{x}}$三元合金薄膜，从实验和理论上研究了内禀Gilbert阻尼参数$α_0$与自旋轨道耦合强度$ξ$的关系.利用时间分辨的磁光克尔效应，当$x$从0变化到1.0时，发现$α_0$增加超过十倍。由于忽略了其他主要参数的变化，首次证明了$α_0$与$ξ^2$成正比。
2012-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Chemical disorder effects on the Gilbert damping of FeCo alloys
本文基于密度泛函理论计算，研究FeCo合金中局域化学环境对Gilbert阻尼的影响，发现最近邻Co含量和Co-Co距离可显著增大阻尼，并提出通过局域化学工程调控阻尼以服务自旋电子学应用。
2024-05-03 cond-mat.mtrl-sci
Gilbert damping of magnetostatic modes in a yttrium iron garnet sphere
用宽带铁磁共振（FMR）研究了直径为300 $μ$ m的钇铁石榴石单晶球的静磁模（MSM）谱。通过其特征色散关系识别各个MSM，并分配相应的模式数元组$(nmr)$。在宽的频率和磁场范围内取FMR数据允许分别分析Gilbert阻尼参数$α$和非均匀谱线展宽对MSM总线宽的贡献。线宽分析表明，所有MSM共享相同的吉尔伯特阻尼参数$α=2.7(5) \times 10^{-5}$，而不管他们的模式索引。与此相反，非均匀线加宽显示出明显的模式依赖性。这一观察建模的两个磁振子散射过程的MSM到自旋波流形，介导的表面和体积缺陷。
2016-12-07 cond-mat.mtrl-sci
The interplay of large two-magnon ferromagnetic resonance linewidths and low Gilbert damping in Heusler thin films
我们报告的宽带铁磁共振线宽测量外延赫斯勒薄膜。一个大的和各向异性的两个磁振子散射线宽展宽的测量与位于膜平面的磁化，而垂直于样品平面的磁化饱和的线宽测量揭示低吉尔伯特阻尼常数的$(1.5\pm0.1)\times 10^{-3}$，$(1.8\pm0.2)\times 10^{-3}$，和$<8\times 10^{-4}$为Co $_2$ MnSi/MgO，Co $_2$ MnAl/MgO，和Co $_2$ FeAl/MgO，分别。面内测量拟合的模型相结合的吉尔伯特和两个磁振子散射贡献的线宽，揭示了一个特征的无序长度尺度为10-100 nm。
2020-04-09 cond-mat.mtrl-sci
Electrically tunable Gilbert damping in van der Waals heterostructures of two-dimensional ferromagnetic metals and ferroelectrics
该研究利用第一性原理计算揭示 CrTe2/In2Te3 范德华异质结中铁电极化反转可切换磁易轴并调控 Gilbert 阻尼。
2023-03-07 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
Magnetostriction and Temperature Dependent Gilbert Damping in Boron Doped Fe$_{80}$Ga$_{20}$ Thin Films
该研究通过调控磁控溅射 FeGaB 薄膜的硼掺杂浓度，揭示晶态—非晶态转变对磁致伸缩、矫顽力及温度依赖 Gilbert 阻尼的影响，并确定 10% B 为兼顾大磁致伸缩与低阻尼的最优组分。
2025-05-16 cond-mat.mtrl-sci
Gilbert Damping in Magnetic Multilayers
我们研究了相邻的正常金属层对薄膜铁磁弛豫速率的增强作用。利用线性响应理论，导出了铁磁体-正常金属界面上s-d交换作用产生的耗散力矩。对于慢旋进，吉尔伯特阻尼常数的增强与s-d交换常数的平方乘以界面处正常金属的局部动态自旋磁化率的频率导数的零频率极限成正比。电子-电子相互作用使弛豫速率增加斯通纳因子的平方。我们属性的大各向异性增强最近在多层膜中观察到的弛豫速率含钯这种机制。对于自由电子，本理论与Tserkovnyak等人[Phys. Rev. Lett. \textbf{88}，117601（2002）]。
2002-07-19 cond-mat.mtrl-sci
Evaluating Gilbert Damping in Magnetic Insulators from First Principles
本文提出基于第一性原理、结合有效哈密顿量模型和自旋-晶格动力学模拟的方法，评估磁性绝缘体中自旋-晶格耦合贡献的Gilbert阻尼常数，并在Y$_3$Fe$_5$O$_{12}$、MnFe$_2$O$_4$和Cr$_2$O$_3$上验证了其有效性。
2023-09-20 cond-mat.mtrl-sci
Gilbert damping in non-collinear magnetic system
本文用线性响应理论研究了由非均匀磁结构引起的、用波矢相关张量$\underlineα(\vec{q})$表示的磁化耗散或吉尔伯特阻尼的修正。给出了$\underlineα(\vec{q})$在电子格林函数方面的相应表达式，特别是给出了$q$中对吉尔伯特阻尼线性和二次的主要贡献。实际系统的数值结果已通过实施的框架内的完全相对论KKR（Korringa-Kohn-Rostoker）能带结构方法的计划。使用多层系统（Cu/Fe $_{1-x}$ Co $_x$ /Pt）$_n$作为一个例子，系统没有反转对称性，我们证明了非零线性贡献的发生。另一方面，对于具有反转对称性的bcc Fe $_{1-x}$ Co $_x$合金系统，只有二次贡献是非零的。如图所示，即使自旋轨道耦合被抑制，这种二次贡献也不会消失，即这是非共线自旋构型的直接结果。
2018-05-29 cond-mat.mtrl-sci
Inhomogeneous Gilbert damping from impurities and electron-electron interactions
本文提出了一个包含电子-电子相互作用和无序散射的$q^2$阶巡游电子铁磁体磁阻尼统一理论。我们表明，吉尔伯特阻尼系数可以表示在自旋电导率，导致一个马蒂森型公式，其中无序和相互作用的贡献是加性的。在弱铁磁区，电子-电子相互作用导致吉尔伯特阻尼的强烈增强。
2008-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Isotropic non-local Gilbert damping driven by spin currents in epitaxial Pd/Fe/MgO(001) films
虽然理论和实验结果都证明了铁磁/半导体界面处的阻尼因子是各向异性的，但在重金属/铁磁金属（HM/FM）双层膜中，自旋电流驱动的非局域Gilbert阻尼因子是否是各向异性的还没有得到很好的理解.在这里，我们研究了不同的Pd和Cu覆盖层的外延Fe/MgO（001）薄膜的磁弛豫的面内角度和频率依赖性。在分析了寄生效应，如双磁振子散射（TMS）、镶嵌效应和场拖曳效应后，我们明确地观察到局域和非局域Gilbert阻尼在Fe（001）面上都是各向同性的，这表明在外延Pd/Fe异质结构中纯自旋电流的吸收与Fe的磁化方向无关.第一性原理计算表明，Pd/Fe界面的有效自旋混合电导在不同磁化方向上几乎不变，这与实验结果一致.这些结果提供了一个有价值的洞察纯自旋电流的传输和吸收，并促进我们利用下一代自旋电子器件。
2018-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Extremely Large Anisotropy of Effective Gilbert Damping in Half-Metallic CrO2
本文报道了单晶半金属(100)-CrO2薄膜中有效Gilbert阻尼约1600%的巨大各向异性，并发现50 K以下沿不同晶向的相反温度依赖行为，揭示了其强自旋轨道耦合各向异性及磁子计算应用潜力。
2024-12-26 cond-mat.mtrl-sci
Nonlocal torque operators in ab initio theory of the Gilbert damping in random ferromagnetic alloys
本文提出了一种替代无序铁磁合金中Gilbert阻尼的从头算理论。该理论依赖于引入非局部扭矩，取代传统的本地扭矩运营商在著名的扭矩相关公式，并可以制定内的原子球近似。在一个简单的紧束缚模型中给出了该体系的形式，并在相对论紧束缚线性Muffin-tin轨道（TB-LMTO）方法和相干势近似（CPA）下进行了详细计算。由此产生的非局部扭矩表示的非随机，非网站对角和自旋无关的矩阵，这简化了配置平均。CPA-顶点修正对理论的内部一致性以及与基于随机局部力矩的第一性原理方法的等价性起着至关重要的作用。这种等价性也说明了计算吉尔伯特阻尼参数的二元NiFe和FeCo随机合金，为纯铁与模型原子级的障碍，和化学计量的FePt合金与不同程度的L10原子长程序。
2015-11-19 cond-mat.mtrl-sci
Scattering Theory of Gilbert Damping
用散射理论研究了单畴铁磁体与热浴接触时的磁化动力学。我们恢复的Landau-Liftshitz-Gilbert方程和表达的散射矩阵的有效场和Gilbert阻尼张量。磁能量的耗散等于由随时间变化的磁化从系统中泵出的能量电流，其中可分离的自旋弛豫诱导的体和自旋泵激产生的界面贡献。在线性响应下，我们的Gilbert阻尼张量的散射理论与Kubo形式等价。
2008-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gilbert damping phenomenology for two-sublattice magnets
我们提出了一个系统的唯象描述的吉尔伯特阻尼在两个亚晶格磁体。我们的理论涵盖了从铁磁到反铁磁的所有材料。在拉格朗日经典场公式的瑞利耗散函数的方法，理论捕获内以及交叉次晶格项的吉尔伯特阻尼，参数化的2 $\times$ 2矩阵。当自旋泵入相邻导体引起耗散时，我们得到了相应的吉尔伯特阻尼矩阵的界面自旋混合电导。我们的模型再现了实验观察到的铁磁共振线宽的增强铁磁接近其补偿温度，而不需要增加吉尔伯特参数。它还预测了新的贡献，阻尼反铁磁体，并建议作为一个直接探针的亚晶格不对称性，这可能源于边界或散装的共振线宽。
2018-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mitigation of Gilbert Damping in the CoFe/CuOx Orbital Torque System
本文发现部分氧化的3d金属CuOx能在不显著增加磁阻尼的情况下产生强轨道力矩，解决了传统5d金属自旋流源导致阻尼过大的问题，为高效激发磁化动力学提供了新视角。
2024-08-22 cond-mat.mtrl-sci
Radiation Induced Landau-Lifshitz-Gilbert Damping in Ferromagnets
自旋波铁磁共振分析中所采用的Landau-Lifshitz-Gilbert阻尼系数与样品的电导率有关。变化的磁化（随时间）辐射电磁场。然后，电磁能量被样品吸收，并且所产生的加热效应描述了磁耗散阻尼。铁磁共振弛豫速率理论上取决于样品的几何形状（形状和尺寸）以及与实验一致的温度。
2002-02-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Wavenumber-dependent Gilbert damping in metallic ferromagnets
在过去的几年里，已经报道了与自旋输运相关的磁化运动动力学方程的新项。每个新确定的术语被认为拥有一个真正的和一个虚构的有效领域导致fieldlike和dampinglike的转矩磁化。在这里，我们表明，三个金属铁磁体具有一个假想的有效场项，它反映了众所周知的真实有效场项与交换自旋波。使用2 - 26 GHz之间的垂直驻波自旋波共振，我们评估的幅度的有限波数（$k$）依赖吉尔伯特阻尼$α$在三个典型的设备铁磁体，镍$_{79}$铁$_{21}$，钴，钴$_{40}$铁$_{40}$ B $_{20}$，并证明了第一次作为$Δα=Δα_0+A_{k}\cdot k^2$在所有三种金属的$k^2$项的存在。我们解释的连续模拟的自旋泵，最近预测的新的长期，并表明其幅度，$A_{k}$ = 0.07 - 0.1 nm $^2$，是一致的横向自旋弛豫长度测量常规（层间）自旋泵。
2016-01-24 cond-mat.mtrl-sci
Low magnetic damping of ferrimagnetic GdFeCo alloys
研究了稀土-过渡金属亚铁磁体在宽温度范围内的吉尔伯特阻尼参数。从场驱动的磁畴-壁迁移率中提取的吉尔伯特阻尼参数低至0.0072，并且在角动量补偿温度范围内几乎是恒定的，这与先前的预测形成鲜明对比，即吉尔伯特阻尼参数应在角动量补偿温度下发散，因为总角动量消失。因此，RE-TM亚铁磁体的磁阻尼与总角动量无关，而是由费米能级处的电子散射主导，其中TM具有主导阻尼作用。
2018-06-13 cond-mat.mtrl-sci
Gilbert damping and spin Coulomb drag in a magnetized electron liquid with spin-orbit interaction
我们提出了一个微观计算的吉尔伯特阻尼常数的磁化的二维自旋极化电子液体的存在下的内在自旋轨道相互作用。首先，我们证明了吉尔伯特常数可以用自旋-轨道诱导力矩的自关联函数来表示。然后，我们专门的Rashba自旋轨道相互作用的情况下，我们表明，在这个模型中的吉尔伯特常数是有关的自旋通道电导率。这使我们能够研究吉尔伯特阻尼常数在不同的物理制度，其特征在于不同的顺序的相关的能量标度-自旋轨道耦合，塞曼耦合，动量弛豫率，自旋动量弛豫率，自旋进动频率-并讨论其行为在各种限制。特别注意的是电子-电子相互作用的影响，进入自旋电导率，因此吉尔伯特阻尼常数通过自旋库仑阻力系数。
2006-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Engineering Co$_2$MnAl$_x$Si$_{1-x}$ Heusler compounds as a model system to correlate spin polarization, intrinsic Gilbert damping and ultrafast demagnetization
磁性材料的工程开发更好的自旋电子应用依赖于两个关键参数的控制：自旋极化和吉尔伯特阻尼负责自旋角动量耗散。这两个都有望影响飞秒时间尺度上发生的超快磁化动力学。在这里，我们使用工程Co2 MnAlxSi 1-x Heusler化合物调整自旋极化P的程度从60%到100%，并研究它如何与阻尼。我们的实验表明，当增加自旋极化从1.1 × 10-3的Co2 MnAl与63%的自旋极化的半金属磁体Co2 MnSi的4.10-4的超低值时，阻尼降低。这使我们能够调查这两个参数之间的关系和超快退磁时间表征飞秒激光脉冲激励后发生的磁化损失。退磁时间被观察到成反比的1-P和作为结果的磁阻尼，这可以归因于负责这两种效果的自旋角动量耗散过程的相似性。总之，我们的高品质Heusler化合物可以控制能带结构，从而控制自旋角动量耗散的通道。
2020-02-07 cond-mat.mtrl-sci
Gilbert Damping Parameters of Epitaxially-Stabilized Iron Gallium Thin Films from Ferromagnetic Resonance
The Ferroelectronics Laboratory, University of Michigan（密歇根大学铁电实验室）；Imec（imec研究所）；Department of Materials Science and Engineering, University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校材料科学与工程系）
研究了 epitaxially-stabilized 铁镓薄膜的 Gilbert 阻尼参数，发现其随镓浓度增加而减小，揭示了磁弹性耦合与阻尼变化的关系。
2026-01-20 cond-mat.mtrl-sci
Gilbert damping in noncollinear ferromagnets
偏离平衡位置的共线磁化的进动和阻尼由Landau-Lifshitz-Gilbert方程描述。对于非共线磁化，不知道如何描述阻尼。我们利用第一性原理散射理论研究了重要铁磁合金Ni $_{80}$ Fe $_{20}$的一维横向畴壁的阻尼，并用唯象模型解释了结果.阻尼被发现不仅取决于磁化织构，但也对特定的动力学模式的布洛赫和Néel DW。即使在高度无序的Ni $_{80}$ Fe $_{20}$合金中，也发现阻尼是显著非局部的。
2014-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Highly tunable Gilbert damping in two-dimensional van der Waals ferromagnet Fe3GaTe2: From bilayer to the twisted bilayer
本研究通过第一性原理计算发现，扭转双层Fe3GaTe2可有效降低垂直磁化的吉尔伯特阻尼，并将其取向各向异性增强高达635%，为二维范德华铁磁体的阻尼调控开辟新途径。
2025-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Symmetry-forbidden intraband transitions leading to ultralow Gilbert damping in van der Waals ferromagnets
Beijing Normal University（北京师范大学）；Fudan University（复旦大学）；Shanghai University（上海大学）
通过第一性原理计算发现，二维范德华铁磁体中镜面对称性禁止带内跃迁，从而实现超低吉尔伯特阻尼，且打破对称性可调控阻尼，为低维自旋电子器件设计提供新思路。
2025-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exploring dynamical magnetism with time-dependent density-functional theory: from spin fluctuations to Gilbert damping
我们用含时自旋密度泛函理论来研究动力学磁现象。首先，我们回顾局域自旋密度近似（LSDA）未能正确解释铁和其他巡游铁磁体顺磁态的磁涨落。接下来，我们构建了一个梯度依赖的密度泛函，不受这个问题的LSDA。然后，这个功能是用来推导，第一次，直接从含时密度泛函理论的微磁学的唯象吉尔伯特方程。在此基础上讨论了吉尔伯特阻尼的局限性和扩展，并与唯象理论和实验进行了比较。
2002-11-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Negative temperature coefficient of Gilbert damping in magnetic bilayers
Southeast University（东南大学）；University of York（约克大学）；Nanjing University（南京大学）
通过原子模拟和实验测量，发现Py/Nd双层中吉尔伯特阻尼随温度升高而降低，源于界面自旋泵浦增强阻尼及弛豫过程中界面与体磁化的动态分离，且可通过改变Nd覆盖层厚度调控温度依赖性。
2026-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
All-Optical Study of Tunable Ultrafast Spin Dynamics in [Co/Pd]-NiFe Systems: The Role of Spin-Twist Structure on Gilbert Damping
利用时间分辨磁光克尔效应磁强计研究了具有倾斜垂直磁各向异性的[Co（0.5 nm）/Pd（1 nm）]x5/NiFe（t）交换弹簧样品的光致超快磁化动力学.硬层的面外各向异性、软层的面内各向异性和施加的偏置场之间的竞争重组了软层中的自旋，这些自旋随着t的变化而进一步修改。自旋波谱、超快退磁时间和提取的阻尼系数都依赖于软层中的自旋分布，而后两者还依赖于Co和Pd层之间的自旋轨道耦合。自旋波谱随t的增加由多模向单模转变。在本研究中达到的最大场，H=2.5 kOe，阻尼显示出非单调依赖于t的最小值在t=7.5 nm。对于t<7.5 nm，本征效应占主导地位，而对于t>7.5 nm，非本征效应支配阻尼机制。
2016-04-11 cond-mat.mtrl-sci
Tuning Non-Gilbert-type damping in FeGa films on MgO(001) via oblique deposition
定制阻尼因子的能力对于自旋电子学和自旋扭矩应用是必不可少的。在这里，我们报告了一种方法来控制的FeGa/MgO（001）薄膜的阻尼因子的倾斜沉积。由于薄膜表面或界面的缺陷，双磁振子散射（TMS）在磁化弛豫过程中起着非吉尔伯特阻尼机制的作用。在这项工作中，TMS的贡献，其特点是在平面角依赖铁磁共振（FMR）。结果表明，本征吉尔伯特阻尼是各向同性和不变的，而与TMS相关的非本征机制是各向异性的，可以通过倾斜沉积进行调谐。此外，还讨论了与单轴磁各向异性和磁晶各向异性有关的二重和四重TMS。我们的研究结果开辟了一条途径来操纵自旋电子器件中的磁化弛豫。
2019-11-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
The superior role of the Gilbert damping on the signal-to-noise ratio in heat-assisted magnetic recording
在磁纪录中，信噪比（SNR）是写入比特质量的良好指标。然而，先验地，不清楚哪些参数对SNR具有最强的影响。在这项工作中，我们调查的吉尔伯特阻尼的SNR的作用。采用原子模拟程序VAMPIRE对两种不同晶粒尺寸的类FePt硬磁材料$d_1=5\,$ nm和$d_2=7\,$ nm进行了热辅助磁纪录（HAMR）模拟。仿真结果表明，信噪比饱和阻尼常数大于或等于0.1。此外，我们可以表明，吉尔伯特阻尼与位长度一起对SNR具有主要影响，而其他写入头和材料参数对SNR仅具有较小的相关性。
2019-09-24 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Low Gilbert damping in Co2FeSi and Fe2CoSi films
采用磁控共溅射法在MgO（001）衬底上制备了Fe $_{\mathrm{1+x}}$ Co $_{\mathrm{2-x}}$ Si（$0 \leq$ x $\leq 1$）薄膜。磁光克尔效应（MOKE）和铁磁共振（FMR）测量被用来研究的磁化强度，磁各向异性，旋磁比和弛豫的薄膜的成分依赖性。FMR测量确定的Fe $_{\mathrm{1+x}}$ Co $_{\mathrm{2-x}}$ Si薄膜的有效磁化强度与Slater Pauling预测一致。MOKE和FMR测量揭示了一个明显的四重各向异性分布的所有电影。此外，我们发现了强烈的影响的化学计量的各向异性的立方各向异性强烈增加，随着Fe浓度的增加。旋磁比仅微弱地依赖于成分。我们发现低吉尔伯特阻尼参数的值下降到$0.0012\pm0.00012$的Fe $_{1.75}$ Co $_{1.25}$ Si的所有薄膜。发现Co-$_2$-FeSi的有效阻尼参数为$0.0018\pm 0.0004$。我们还发现了一个明显的各向异性弛豫，这表明两个磁振子散射过程的显着贡献是最强的沿易轴的薄膜。这使得薄Fe $_{\mathrm{1+x}}$ Co $_{\mathrm{2-x}}$ Si膜成为应用于STT-MRAM器件的理想材料。
2016-05-22 cond-mat.mtrl-sci
Observation of Coherent Helimagnons and Gilbert damping in an Itinerant Magnet
本文利用时间分辨光谱技术研究了Fe_（0.8）Co_（0.2）Si的巡游螺旋磁体的磁激发。光学激发的振荡的磁化强度在螺旋状态被发现分散到较低的频率作为所施加的磁场增加，指纹的集体模式独特的helimagnets，被称为helmagnons。时间分辨光谱的使用，使我们能够解决的基本磁弛豫过程中直接测量吉尔伯特阻尼，揭示了多功能性的自旋动力学在手性磁体。（* 这些作者对本作品的贡献相同）
2012-08-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Real-space nonlocal Gilbert damping from exchange torque correlation applied to bulk ferromagnets and their surfaces
提出基于交换力矩关联线性响应的实空间 RS-KKR 第一性原理方法，计算原子位分辨本征 Gilbert 阻尼，并揭示 Fe、Co 块体压缩及（001）表面与弛豫对阻尼的影响。
2024-02-28 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
First principles studies of the Gilbert damping and exchange interactions for half-metallic Heuslers alloys
Heusler合金由于其表现出的各种特性而被广泛研究。这些特性之一是特别感兴趣的技术应用，即事实上，一些赫斯勒合金是半金属。在下文中，对三种不同的Heusler族$\textrm{Co}_2\textrm{Mn}\textrm{Z}$、$\text{Co}_2\text{Fe}\text{Z}$和具有$\text{Z}=\left(\text{Al, Si, Ga, Ge}\right)$的$\textrm{Mn}_2\textrm{V}\textrm{Z}$的磁性进行了系统的研究。一个关键的方面是从第一性原理计算中确定吉尔伯特阻尼，特别关注不同近似所起的作用，取代无序和温度效应的影响。海森堡交换相互作用和临界温度的合金也计算以及磁振子色散关系的代表性系统，铁磁$\textrm{Co}_2\textrm{Fe}\textrm{Si}$和亚铁磁$\textrm{Mn}_2\textrm{V}\textrm{Al}$。标准的密度泛函理论的相关性影响的处理使用本地自旋密度近似，包括哈伯德$U$和本地自旋密度近似加上动态平均场理论近似，它允许确定动态自能校正可以纠正一些以前报道的这些合金的不一致。
2016-04-26 cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio calculation of the Gilbert damping parameter via linear response formalism
基于线性响应形式主义，给出了吉尔伯特阻尼参数$α$的Kubo-Greenwood方程。它的实施使用完全相对论性的Korringa-Kohn-Rostoker（KKR）能带结构方法与相干势近似（CPA）合金理论相结合，使其能够应用于广泛的情况。这是证明与bcc合金系统Fe $_x$ Co $_{1-x}$以及为坡莫合金与5d过渡金属的一系列合金获得的结果。为了解释原子的热位移作为一种散射机制，合金类模型被引入。Ni的相应计算正确地描述了当引入少量替代Cu时$α$的快速变化。
2011-02-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Enhancement of ultrafast demagnetization rate and Gilbert damping driven by femtosecond laser-induced spin currents in Fe81Ga19/Ir20Mn80 bilayers
在自旋电子学应用中，超快自旋动力学必须通过飞秒激光辐射控制在飞秒（fs）时间尺度。在这样的超快时间尺度下，应考虑吉尔伯特阻尼因子α对超快退磁时间的影响。在以前的探索这两个参数之间的关系，它被发现，基于局域自旋翻转散射模型的理论计算与实验结果不一致。在Fe_（81）Ga_（19）（FeGa）/Ir_（20）Mn_（80）（IrMn）双层膜中，α的非常规IrMn厚度依赖性是由从铁磁（FM）FeGa层到反铁磁（AFM）IrMn层的自旋电流和从AFM层到FM层的自旋电流之间的竞争引起的.更重要的是，我们建立了超快去磁速率的变化与自旋电流通过界面自旋化学势引起的吉尔伯特阻尼增强之间的比例关系。我们的工作为超快光生自旋电流主导系统中的超快退磁时间和Gilbert阻尼之间的联系搭建了一座桥梁，不仅解释了τ M与α关系的实验和理论结果之间的不一致，而且为超快自旋动力学提供了进一步的认识.
2019-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Orbital-excitation-dominated magnetization dissipation and quantum oscillation of Gilbert damping in Fe films
本研究利用第一性原理计算与铁磁共振实验，揭示了Fe中轨道激发主导的自旋耗散机制及低温下由量子阱态引起的Gilbert阻尼振荡，解释了Fe基合金的超低阻尼现象。
2025-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Influence of non-local damping on magnon properties of ferromagnets
本文基于实空间电子结构方法研究非局域Gilbert阻尼对Fe、Co、Ni及FeCo合金磁振子寿命的影响，发现非局域阻尼在纯金属中降低磁振子寿命，而在FeCo合金中产生相反的增强效应。
2022-11-24 cond-mat.mtrl-sci
Pseudo-PT symmetric Dirac equation : effect of a new mean spin angular momentum operator on Gilbert damping
利用非酉Foldy-Wouthuysen变换提出并分析了伪PT对称Dirac方程。得到了一个新的自旋算符PT对称期望值（称为平均自旋算符）。我们表明，自旋磁化-这是通常测量的量-是不是由标准的自旋算子，但通过这个新的平均自旋算子正确地描述在铁磁材料的磁化动力学和相应的运动方程是兼容的朗道-Lifshitz-吉尔伯特方程（LLG）的唯象模型。
2022-09-16 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Effective damping enhancement in noncollinear spin structures
磁系统中的阻尼机制决定了磁振子、畴壁、磁涡旋和Skyrmion的寿命、扩散和输运性质。本文从唯象的Landau-Lifshitz-Gilbert方程出发，确定了非共线磁系统的有效阻尼参数，即共振实验中的线宽或时间分辨测量中的衰减参数。它示出了如何有效阻尼可以计算从椭圆极化的磁振子，所产生的非共线自旋安排。得出的结论是，有效阻尼大于吉尔伯特阻尼，它可能显着不同的激励模式。给出了孤立skyrmions中局域磁振子的有效阻尼的数值计算结果，参数基于Pd/Fe/Ir（111）模型型系统。
2018-10-15 cond-mat.mtrl-sci
Hole spin relaxation and coefficients in Landau-Lifshitz-Gilbert equation in ferromagnetic GaMnAs
采用Zener模型研究了GaMnAs铁磁材料中Landau-Lifshitz-Gilbert方程系数随温度的变化关系。我们首先根据微观动力学方程计算了空穴自旋弛豫时间。我们发现，空穴自旋弛豫时间通常是几十飞秒，并可以呈现非单调的温度依赖性，由于带间自旋混合的变化，受温度相关的塞曼分裂。利用空穴自旋弛豫时间，我们可以计算Landau-Lifshitz-Gilbert方程中的系数，如Gilbert阻尼、非绝热自旋力矩、自旋刚度和垂直自旋刚度系数。我们发现非绝热自旋力矩系数$β$在低温下约为$0.1\sim 0.3$，这与实验[Adam { \em et al.}，B { \bf 80}，193204（2009）]。随着温度的升高，$β$单调增加，并且可以在居里温度附近超过1。在使用$β<1$的低温状态下，吉尔伯特阻尼系数$α$随温度增加，显示出与实验[Sinova { \em et al.}，Phys. Rev. B { \bf 69}，085209（2004）; Khazen { \em等人}，{ \em同上} { \bf 78}，195210（2008）]。此外，我们预测，$α$随着温度的升高而降低，一旦$β>1$居里温度附近。我们还发现自旋刚度随温度的升高而降低，特别是在居里温度附近，这是由于有限$β$的修改。与Gilbert阻尼类似，垂直自旋刚度系数也被发现是非单调依赖于温度。
2011-09-22 cond-mat.mtrl-sci
Magnon chiral damping beyond the Dzyaloshinskii-Moriya interaction
Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau（莱茵兰-普法尔茨技术大学凯泽斯劳滕-兰道分校）；Indian Institute of Technology (Indian School of Mines)（印度理工学院（印度矿业学院））；Uppsala University（乌普萨拉大学）；University of Münster（明斯特大学）
本文提出反对称Gilbert阻尼作为磁振子手性阻尼的新机制，无需Dzyaloshinskii-Moriya相互作用即可产生非互易阻尼，且效应约大一个数量级。
2026-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
