在本文中,我们在超薄的磁合金和多层上,在不透明的SI底物上应用桌面,超快,高谐波生成(HHG)来测量元素特异性铁磁共振(FMR)。我们证明了连续的波带宽高达62 GHz,并承诺将其扩展到100 GHz或更高。该实验室规模的仪器使用超快,极端粉状物(EUV)的光检测FMR,光子能量跨越了最相关的杂志元素的M-边缘。射频频率梳子发生器用于产生微波激发,该微波激发本质上同步与EUV脉冲,其正时抖动为1.1 ps或更高。我们应用该系统来测量多层系统以及Ni-FE和Co-FE合金中的动力学。由于该仪器以反射模式运行,因此它是测量和成像磁态动力学和主动设备在桌面上任意基板上的自旋传输的里程碑。较高的带宽还可以测量具有高磁各向异性的材料,以及纳米结构或纳米电视中的铁磁体,抗铁磁铁和短波长(高波形)自旋波。此外,EUV的相干性和短波长将能够使用动态纳米级无透镜成像技术(例如相干差异成像,Ptychography和全息图)扩展这些研究。
fecocu三元纳米颗粒在Fecocu / c金属碳纳米复合物的碳基质中分布和稳定,已使用由控制的IR热解的前体进行了合成,该前体的聚合物 /乙酰乙酸铁酯 /钴酸铁和铜乙酸乙酸的型号由关节溶液构造的型号均可替换为“乙酰乙酸盐 /钴乙酸酯 /碳酸酯”。已经研究了合成温度对纳米姿势的结构,组成和电磁特性的影响。表明,由于Fe3γ与COCU固体溶液的纳米颗粒的相互作用,发生了Fecocu三元纳米颗粒的形成。合成温度的升高会导致金属纳米颗粒的大小增加,这是由于基质重建而导致的,它们的团聚和聚结。此外,具有可变成分的三元合金纳米颗粒可能会根据合成温度和金属的含量比形成。拉曼光谱表明,纳米复合材料的碳基质的结晶度随着合成温度而增加。已经研究了3-13 GHz的纳米复合材料的相对介电常数和渗透率的频率响应。已经表明,金属的含量比变化显着增加了介电和磁损耗。以前的损失是由纳米复合碳基质形成复杂的纳米结构引起的,而后者则来自纳米颗粒的大小的增加以及自然铁磁共振频率向低频区域的变化。反射损失已经使用标准方法从有关相对介电常数和渗透率的频率响应的实验数据中计算出来。已经表明,电磁波的频率范围和吸收(从–20到–52 dB)可以通过改变前体中金属的含量比来控制。与在相似条件下合成的FECO/C纳米复合材料相比,实验获得的纳米复合材料提供了更好的结果。
扭矩,其进动频率接近铁磁共振频率。这主要是由于磁滴模式的进动角较大[7,18,19]。然而,到目前为止,对磁滴的所有实验工作都集中在自旋阀(SV)结构[18,19,21-23]和自旋霍尔纳米振荡器(SHNO)[24,25]上。SV和SHNO中非常低的磁阻(MR)(约1%)限制了功率发射和基于STNO的任何进一步应用。相比之下,具有强PMA的磁隧道结 (pMTJ) 表现出较高的隧道磁阻 (TMR),达到 249%,尤其是双 CoFeB 自由层 (DFL) pMTJ,它已成为基于 MTJ 的 MRAM 的主要结构 [26]。因此,人们可以期望在基于 pMTJ 的 NC-STNO 中观察到磁性液滴。然而,我们之前的实验表明,在单自由层 (SFL) MTJ 中很难形成稳定的液滴 [27]。这可能是由于均匀电流密度与空间变化磁化相互作用产生的较大张-力矩所致。相反,预计 DFL pMTJ 可以抑制这种大的张-力矩并有利于形成稳定的磁性液滴。在这里,我们通过实验观察和研究了 DFL pMTJ 中的稳定磁性液滴,同时伴随着同一器件中相对于类 FMR 模式进动的功率增强。此外,通过微磁模拟,我们认为磁隧道结中的磁性液滴之所以稳定,主要是因为低的Zhang-Li力矩和DFL中强的钉扎场共同作用的结果[28]。我们的研究结果为磁隧道结中磁性液滴的成核提供了全面的认识,为进一步优化磁隧道结中磁性液滴的使用奠定了基础。
自从在 Cr 2 Ge 2 Te 6 [1] 和 CrI 3 [2] 的单层和双层中发现长程磁序以来,许多单层或几层厚度的(反)铁磁范德华材料已被发现。由于层间和层内交换以及磁各向异性的相互作用导致自旋纹理丰富,它们是自旋电子学的理想平台。许多反铁磁范德华材料在低温下是电绝缘的,这意味着不存在自由载流子引起的磁化衰减。因此,它们对于研究磁序的集体激发,即自旋波及其量子,磁振子 [3, 4] 具有吸引力。传统磁体中的磁振子输运已得到广泛研究,例如,通过自旋泵浦 [5]、自旋塞贝克效应 (SSE) [6] 和电磁振子自旋注入/检测 [7]。反铁磁体赤铁矿 [8]、氧化镍 [9] 和 YFeO 3 [10] 中的长距离磁振子传输已被证实。低阻尼亚铁磁钇铁石榴石 (YIG) 超薄膜是高效磁振子传输的首选材料,它以强烈增强的磁振子电导率形式显示出二维 (2D) 相对于三维 (3D) 传输的有益效应 [11]。温度梯度驱动的磁振子自旋输运 (SSE) [12] 已被报道存在于铁磁和反铁磁范德华材料中 [13, 14]。然而,局部和非局部 SSE 仅提供有关磁振子传输特性的复杂信息。热磁振子电流是由整个样品中的热梯度产生的,因此很难区分磁振子弛豫长度和磁振子自旋电导率 [7, 11]。CrCl 3 [15] 的反铁磁共振揭示了声学和光学磁振子模式的存在,但并未解决它们在自旋输运中的作用。因此,为了评估范德华磁体在自旋电子学应用中的潜力,我们必须研究由微波或我们将在此处展示的电注入局部产生的磁振子的传播。