Выпуски УФМ »  Том 17, выпуск 3

Особенности микроволновой магнитной динамики в наноструктурах с сильным спин-орбитальным взаимодействием

А. М. Коростиль, Н. Н. Крупа

Институт магнетизма НАН и МОН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36б, 03142 Киев, Украина

Получена: 30.06.2016. Скачать: PDF

Изучаются особенности магнитной динамики, индуцируемой входным зарядовым током и спин-орбитальным взаимодействием в многослойных наноструктурах с немагнитными прослойками на основе тяжёлых металлов с сильным спин-орбитальным взаимодействием. Спиновый эффект Холла превращения входного зарядового тока в поперечный (относительно зарядового тока) спиновый ток, действующий на магнитную динамику через передачу спинового крутильного момента, обеспечивает изменение магнитной динамики, включающей прецессию и переключение. Магнитодинамический эффект генерирования спинового тока накачки вместе с обратным эффектом Холла превращения спинового тока в зарядовый ток обеспечивает влияние магнитной динамики на входной зарядовый ток. Такие прямое и обратное воздействия между входным зарядовым током и магнитной динамикой могут представлять основу для спин-орбитально управляемой осцилляции магнитного порядка в ферро- или антиферромагнитных прослойках. Показано, что исследуемые магнитные наноструктуры могут обладать свойствами контролируемого микроволнового излучения, достигающего десятков ТГц в случае антиферромагнитных материалов.

Ключевые слова: магнитные наноструктуры, спиновый эффект Холла, спиновый крутильный момент, магнитная динамика, эффект спиновой накачки, спиновый ток, обратный спиновый эффект Холла.

PACS: 72.25.Mk, 75.47.-m, 75.50.Ee, 75.76.+j, 75.78.-n, 76.50.+g, 85.75.-d

Citation: A. M. Korostil and M. M. Krupa, Features of Microwave Magnetic Dynamics in Nanostructures with Strong Spin–Orbit Interaction, Usp. Fiz. Met., 17, No. 3: 229—251 (2016), doi: 10.15407/ufm.17.03.229

Цитированная литература (25)  
  1. L. Zutic, J. Fabian, and S. Sarma, Rev. Mod. Phys., 76, No. 3: 323 (2004). Crossref
  2. A. Manchon, H. C. Koo, J. Nitta, S. M. Frolov, and R. A. Duine, Nature Mater., 36, No. 7: 871 (2015). Crossref
  3. J. Sinova, S. Valenzuela, J. Wunderlich, C. H. Back, and T. Jungwirth, Rev. Mod. Phys., 87, No. 6: 1213 (2015). Crossref
  4. L. Liu, C.-F. Pai, Y. Li, H. W. Tseng, D. C. Ralph, and R. A. Buhrman, Science, 336: 555 (2012). Crossref
  5. R. H. Liu, W. L. Lim, and S. Urazhdin, Phys. Rev. Lett., 110: 147601 (2013). Crossref
  6. N. V. Volkov, Physics-Uspekhi, 55, No. 6: 263 (2012).
  7. J. E. Hirsch, Phys. Rev. Lett., 83: 1834 (1999). Crossref
  8. E. M. Chudnovsky, Phys. Rev. Lett., 99: 206601 (2007). Crossref
  9. I. M. Miron, G. Gaudin, S. Auffer, B. Rodmacq, A. Schuhl, S. Pizzini, J. Vogel, and P. Gambardalla, Nature Matter., 9: 230 (2010).
  10. A. Manchon and S. Zhang, Phys. Rev. B, 79, No. 10: 094422-1 (2009). Crossref
  11. X. Wang, and A. Manchon, Phys. Rev. Lett., 108: 117201 (2012). Crossref
  12. R. Cheng, J.-G. Zhu, and D. Xiao, arXiv: 01618v1 (2016).
  13. H. V. Gomonay and V. M. Loktev, Phys. Rev. B, 81, No. 5: 144427 (2010). Crossref
  14. R. Cheng and D. Xiao, arXiv: 1509.09229v2 (2016).
  15. Ya. Tserkovnyak and S. A. Bender, Phys. Rev. B, 90, No. 7: 014428 (2014). Crossref
  16. Ya. Tserkovnyak, A. Brataas, and E. W. Bauer, Phys. Rev. B, 66, No. 11: 224403 (2002). Crossref
  17. R. Cheng, J. Xiao, Q. Niu, and A. Brataas, Phys. Rev. Lett., 113: 057601 (2014). Crossref
  18. M. Hagiwara, K. Katsumata, I. Yamada, and H. Suzuki, J. Phys.: Condens. Matter, 8: 7349 (1996). Crossref
  19. P. W. Brouwer, Phys. Rev. B, 58: R10135 (1998). Crossref
  20. O. A. Tretiakov and A. Brataas, Phys. Rev. Lett., 110: 127208 (2013). Crossref
  21. R. Cheng and Q. Niu, Phys. Rev. B, 86, No. 9: 245118 (2012). Crossref
  22. K.-W. Kim, J.-H. Moon., K.-J. Lee, and H.-W. Lee, Phys. Rev. Lett., 108: 217202 (2012). Crossref
  23. C. H. Wong and Ya. Tserkovnyak, Phys. Rev. B, 80, No. 12: 184411 (2009). Crossref
  24. L. Berger, Phys Rev. B, 54, No. 15: 9353 (1996). Crossref
  25. A. Brataas, Ya. Tserkovnyak, and E. W. Bauer, Phys. Rev. B, 66, No. 14: 060404 (2002). Crossref

© 2013–2018 «ИМФ НАН Украины»