1 Vida Products, Inc.,美国加利福尼亚州罗纳特公园 94928 2 加州大学伯克利分校,美国加利福尼亚州伯克利 94720 3 内布拉斯加大学林肯分校物理与天文系,美国内布拉斯加州林肯 68588 4 劳伦斯伯克利国家实验室分子铸造厂,美国加利福尼亚州伯克利 94720 5 劳伦斯伯克利国家实验室材料科学部,美国加利福尼亚州伯克利 94720 6 加州大学圣克鲁斯分校物理系,美国加利福尼亚州圣克鲁斯 95064 7 劳伦斯伯克利国家实验室分子铸造厂国家电子显微镜中心,美国加利福尼亚州伯克利 94720 8 长冈工业大学材料科学与技术系,日本新泻长冈 940-2188 9科罗拉多州立大学,科罗拉多州柯林斯堡 80523,美国 10 斯坦福大学 Geballe 先进材料实验室,加利福尼亚州斯坦福 94305,美国 11 斯坦福大学应用物理系,加利福尼亚州斯坦福 94305,美国 12 奥本大学电气与计算机工程系,阿拉巴马州奥本 36849,美国 13 高折射率光学公司,加利福尼亚州海沃德 94545,美国 14 内布拉斯加大学林肯分校内布拉斯加材料与纳米科学中心,内布拉斯加州林肯 68588,美国 15 圣克拉拉大学电气与计算机工程系,加利福尼亚州圣克拉拉 95053,美国
我们从理论和实验上研究了由具有 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用的倾斜反铁磁体共振引起的自旋泵浦信号,并证明它们可以产生易于观察的逆自旋霍尔电压。使用双层赤铁矿/重金属作为模型系统,我们在室温下测量反铁磁共振和相关的逆自旋霍尔电压,其值与共线反铁磁体一样大。正如对相干自旋泵浦的预期,我们观察到逆自旋霍尔电压的符号提供了有关模式手性的直接信息,这是通过比较赤铁矿、氧化铬和亚铁磁体钇铁石榴石推断出来的。我们的研究结果通过对具有低阻尼和倾斜矩的反铁磁体进行功能化,开辟了产生和检测太赫兹频率自旋电流的新方法。当代自旋电子学利用电子自旋进行信息处理和微电子学,主要基于铁磁器件架构。从提高数据处理速度和缩小片上信息处理规模的长远发展来看 [1],反铁磁体自旋电子学是一个很有前途的途径 [2]。与铁磁体相比,反铁磁体的关键优势在于它们的共振频率通过子晶格的交换耦合得到增强,因此通常在太赫兹范围内 [2,3]。然而,在补偿反铁磁体中,净矩的缺失严重阻碍了对其超快动力学的简单获取,尤其是在薄膜中,以及基于超快反铁磁体的器件的开发 [4,5]。因此,界面自旋输运现象可以为反铁磁体中的自旋弛豫过程和自旋动力学提供新的见解 [5–8]。
本综述介绍了采用铁磁共振电动力学理论测量铁磁线宽、磁导率张量和饱和磁化强度的最新进展。结果表明,与常用的微扰和静磁理论相比,电动力学理论可以显著提高这些参数的测量精度。与微扰法相反,电动力学理论并不局限于小样本。它允许在适当选择的金属外壳中确定任意尺寸的球形和圆柱形旋磁样品的共振频率和 Q 因子。用电动力学理论对非常小的样本得到的结果与用微扰和静磁理论得到的结果相同。给出了微波频率下铁磁线宽、磁导率张量和饱和磁化强度的测量结果。