Spinovaya nakachka iz Lu3Fe5O12

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

В данной работе теоретически и экспериментально исследуется микроволновая спиновая накачка из ферромагнитного железо-лютециевого граната (Lu3Fe5O12). Преобразование прецессии вектора намагниченности, возбуждаемой переменным магнитным микроволновым полем, в постоянное напряжение, происходит благодаря обратному спиновому эффекту Холла в гетероструктуре железо-лютециевый гранат / тяжелый металл (Lu3Fe5O12/Pt). В проведенных экспериментах внешнее магнитное поле изменялось от 0 до 6 кЭ, что позволило перестраивать резонансную частоту в широких пределах. Чувствительность данной гетероструктуры в эксперименте составила 8.2мкВ/Вт. Смена знака постоянного напряжения при изменении направления магнитного поля подтверждает возникновение спинового тока в гетероструктуре Lu3Fe5O12/Pt. Результаты проведенных исследований вносят большой вклад в понимание физики спиновой накачки и могут быть полезны в разработке новых высокочувствительных перестраиваемых спинтронных устройств.

About the authors

D. A Volkov

Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН; Национальный исследовательский университет “МЭИ”

Москва, Россия; Москва, Россия

D. A Gabrielyan

Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН; Национальный исследовательский университет “МЭИ”

Москва, Россия; Москва, Россия

A. A Matveev

Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН; Московский физико-технический институт

Email: matveev.aa@phystech.edu
Москва, Россия; Долгопрудный, Россия

A. R Safin

Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН; Национальный исследовательский университет “МЭИ”

Москва, Россия; Москва, Россия

D. V Kalyabin

Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН; Национальный исследовательский университет “ВШЭ”

Москва, Россия; Москва, Россия

A. A Khafizov

Химический факультет, МГУ имени М.В.Ломоносова

Москва, Россия

M. N Markelova

Химический факультет, МГУ имени М.В.Ломоносова

Москва, Россия

A. R Kaul'

Химический факультет, МГУ имени М.В.Ломоносова

Москва, Россия

S. A Nikitov

Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН; Московский физико-технический институт; Лаборатория “Магнитные метаматериалы”, Саратовский государственный университет

Москва, Россия; Долгопрудный, Россия; Саратов, Россия

References

  1. C. Sun and J. Linder, Phys. Rev. B 107, 144504 (2023).
  2. N. Locatelli, V. Cros and J. Grollier, Nature Mater. 13, 11 (2014).
  3. Q. Shao, P. Li, L. Liu et al. (Collaboration), IEEE Trans. Magn. 57(7), 1 (2021).
  4. С.А. Никитов, А.Р. Сафин, Д.В. Калябин, А.В. Садовников, Е.Н. Бегинин, М. В. Логунов, М.А. Морозова, С.А. Одинцов, С.А. Осокин, А.Ю. Шараевская, Ю.П. Шараевский, А.И. Кирилюк, УФН 190(10), 1009 (2020).
  5. P. Omelchenko, E. Montoya, E. Girt, and B. Heinrich, Phys. Rev. Lett. 127, 137201, (2021).
  6. K. Ando, S. Takahashi, J. Ieda, Y. Kajiwara, H. Nakayama, T. Yoshino, K. Harii, Y. Fujikawa, M. Matsuo, S. Maekawa, and E. Saitoh, J. Appl. Phys. 109(10), 103913 (2011).
  7. S. Martin-Rio, C. Frontera, A. Pomar, L. Balcells, and B. Martinez, Sci. Rep. 12, 224 (2022).
  8. Y. Tserkovnyak, A. Brataas, and G. Bauer, Phys. Rev. Lett. 88, 117601 (2002).
  9. Y. Kajiwara, K. Harii, S. Takahashi, J. Ohe, K. Uchida, M. Mizuguchi, H. Umezawa, H. Kawai, K. Ando, K. Takanashi, S. Maekawa, and E. Saitoh, Nature 464, 262 (2010).
  10. Y. Tserkovnyak and H. Ochoa Phys. Rev. B 96, 100402(R) (2017).
  11. A.R. Moura, Phys. Rev. B 106, 054313 (2022).
  12. S. Wolf, D. Awschalom, R. Buhrman, J. Daughton, S. Molnar, M. Roukes, A. Chtchelkanova, and D. Treger, Science 294, 1488, (2001).
  13. L. Zhu, D. Ralph, and R. Buhrman, Phys. Rev. Lett. 123, 057203, (2019).
  14. V. Atsarkin, V. Demidov, and T.A. Shaikhulov, JETP 130, 228 (2020).
  15. F. Yang and P. Hammel, J. Phys. D: Appl. Phys. 51, 253001 (2018).
  16. I. ˇZuti´c, J. Fabian, and S. Das Sarma, Rev. Mod. Phys. 76, 323, (2004).
  17. L. Liu, Y. Li, Y. Liu, T. Feng, J. Xu, X. Wang, D. Wu, P. Gao, and J. Li, Phys. Rev. B 102, 014411, (2020).
  18. C. Jermain, H. Paik, S. Aradhya, R. Buhrman, D. Schlom, and D. Ralph, Appl. Phys. Lett. 109(19), 192408 (2016).
  19. A.R. Kaul, O.Y. Gorbenko, A.N. Botev, and L. I. Burova, Superlattices and Microstructures 38(4–6), 272 (2005).
  20. Ю.П. Сухоруков, Е.А. Ганьшина, А.Р. Кауль, О.Ю. Горбенко, Н.Н. Лошкарева, А.В. Телегин, М.С. Картавцева, А.Н. Виноградов, ЖТФ 78(6), 43 (2008).
  21. T. Chiba, M. Schreier, G. Bauer, and S. Takahashi, J. Appl. Phys. 117(17), 17715 (2015).
  22. A. Slavin and V. Tiberkevich, IEEE Trans. Magn. 44, 1916 (2008).
  23. B. Heinrich, C. Burrowes, E. Montoya, B. Kardasz, E. Girt, Y. Song, Y. Sun, and M. Wu, Phys. Rev. Lett. 107, 066604 (2011).
  24. T. Shaikhulov and G. Ovsyannikov, Phys. Solid State 60, 2231 (2018).
  25. T. Gilbert, IEEE Trans. Magn. 40, 3443 (2004).
  26. B. Tudu and A. Tiwari, Vacuum 146, 329 (2017).
  27. В. Г. Шавров, В.И. Щеглов, Ферромагнитный резонанс в условиях ориентационного перехода, Физматлит, М. (2018).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Российская академия наук