Механизмы сверхбыстрого размагничивания и обратного спинового эффекта Холла в терагерцевых тонкопленочных излучателях на основе кобальта
Поступила в редакцию: 18 апреля 2024 г.
В окончательной редакции: 18 апреля 2024 г.
Принята к печати: 8 мая 2024 г.
Выставление онлайн: 6 июля 2024 г.
Проанализировано влияние толщины слоя кобальта на магнитные характеристики в серии спинтронных терагерцевых эмиттеров. Рассмотрено как однослойные пленки Co(d), где d - варьируемая толщина от 3 до 10 nm, так и двухслойные структуры Co(d)/W(3 nm) и W(3 nm)/Co(d) с одноосной магнитной анизотропией. Результаты подчеркивают критическую роль структурных параметров, особенно в тонких слоях, где наблюдается увеличение магнитной жесткости и коэрцитивного поля из-за увеличения плотности дефектов на интерфейсах. Показано, что оптимальные магнитные характеристики и энергоэффективность достигаются в ферромагнитных пленках толщиной около 10 nm, что важно для разработки THz-эмиттеров с высокой управляемостью поляризации. Исследование демонстрирует, что структура Co(10 nm)/W(3 nm) обеспечивает лучший баланс между эффективностью THz-эмиссии и коэрцитивным полем, благодаря сочетанию механизмов сверхбыстрого размагничивания и обратного спинового эффекта Холла. Ключевые слова: сверхбыстрое размагничивание, спин-зарядовая конверсия, обратный спиновый-эффект Холла, терагерцевое излучение, спинтронный эмиттер, магнетронное распыление, кобальт.
- T. Kampfrath, M. Battiato, P. Maldonado, G. Eilers, J. Notzold, S. Mahrlein, V. Zbarsky, F. Freimuth, Y. Mokrousov, S. Blugel, M. Wolf, I. Radu, P.M. Oppeneer, M. Munzenberg. Nature Nanotechnol. 8, 256 (2013)
- R. Rouzegar, A.L. Chekhov, Y. Behovits, B.R. Serrano, M.A. Syskaki, C.H. Lambert, D. Engel, U. Martens, M. Munzenberg, M. Wolf, G. Jakob, M. Klaui, T.S. Seifert, T. Kampfrath. Phys. Rev. Appl. 19, 034018 (2023)
- C. Bull, S.M. Hewett, R. Ji, C.-H. Lin, T. Thomson, D.M. Graham, P.W. Nutter. APL Mater. 9, 090701 (2021)
- D. Khusyainov, S. Ovcharenko, M. Gaponov, A. Buryakov, A. Klimov, N. Tiercelin, P. Pernod, V. Nozdrin, E. Mishina, A. Sigov, V. Preobrazhensky. Sci. Rep. 11, 697 (2021)
- T. Seifert, S. Jaiswal, U. Martens, J. Hannegan, L. Braun, P. Maldonado, F. Freimuth, A. Kronenberg, J. Henrizi, I. Radu, E. Beaurepaire, Y. Mokrousov, P.M. Oppeneer, M. Jourdan, G. Jakob, D. Turchinovich, L.M. Hayden, M. Wolf, M. Munzenberg, M. Klaui, T. Kampfrath. Nature Photonics 10, 483 (2016)
- X. Wu, H. Wang, H. Liu, Y. Wang, X. Chen, P. Chen, P. Li, X. Han, J. Miao, H. Yu, C. Wan, J. Zhao, S. Chen. Adv. Mater. 34, 2204373 (2022)
- C. Li, B. Fang, L. Zhang, Q. Chen, X. Xie, N. Xu, Z. Zeng, Z. Wang, L. Fang, T. Jiang. Phys. Rev. Appl. 16, 024058 (2021)
- X. Zhou, B. Song, X. Chen, Y. You, S. Ruan, H. Bai, W. Zhang, G. Ma, J. Yao, F. Pan, Z. Jin, C. Song. Appl. Phys. Lett. 115, 182402 (2019)
- X. Wang, L. Cheng, D. Zhu, Y. Wu, M. Chen, Y. Wang, D. Zhao, C.B. Boothroyd, Y.M. Lam, J.-X. Zhu, M. Battiato, J.C.W. Song, H. Yang, E.E.M. Chia. Adv. Mater. 30, 1802356 (2018)
- E. Rongione, S. Fragkos, L. Baringthon, J. Hawecker, E. Xenogiannopoulou, P. Tsipas, C. Song, M. Miv cica, J. Mangeney, J. Tignon, T. Boulier, N. Reyren, R. Lebrun, J.-M. George, P. Le Fevre, S. Dhillon, A. Dimoulas, H. Jaffres. Adv. Opt. Mater. 10, 2102061 (2022)
- H. Park, S. Rho, J. Kim, H. Kim, D. Kim, C. Kang, M.-H. Cho. Adv. Sci. 9, 2200948 (2022)
- X. Chen, H. Wang, H. Liu, C. Wang, G. Wei, C. Fang, H. Wang, C. Geng, S. Liu, P. Li, H. Yu, W. Zhao, J. Miao, Y. Li, L. Wang, T. Nie, J. Zhao, X. Wu. Adv. Mater. 34, 2106172 (2022)
- M. Chen, Y. Wu, Y. Liu, K. Lee, X. Qiu, P. He, J. Yu, H. Yang. Adv. Opt. Mater. 7, 1801608 (2019)
- J. Liu, K. Lee, Y. Yang, Z. Li, R. Sharma, L. Xi, T. Salim, C. Boothroyd, Y.M. Lam, H. Yang, M. Battiato, E.E.M. Chia. Phys. Rev. Appl. 18, 034056 (2022)
- D. Khusyainov, A. Guskov, S. Ovcharenko, N. Tiercelin, V. Preobrazhensky, A. Buryakov, A. Sigov, E. Mishina. Materials (Basel). 14, 6479 (2021)
- K. Cong, E. Vetter, L. Yan, Y. Li, Q. Zhang, Y. Xiong, H. Qu, R.D. Schaller, A. Hoffmann, A.F. Kemper, Y. Yao, J. Wang, W. You, H. Wen, W. Zhang, D. Sun. Nature Commun. 12, 5744 (2021)
- A. Comstock, M. Biliroglu, D. Seyitliyev, A. McConnell, E. Vetter, P. Reddy, R. Kirste, D. Szymanski, Z. Sitar, R. Collazo, K. Gundogdu, D. Sun. Adv. Opt. Mater. 11, 2201535 (2023)
- L. Cheng, X. Wang, W. Yang, J. Chai, M. Yang, M. Chen, Y. Wu, X. Chen, D. Chi, K.E.J. Goh, J.-X. Zhu, H. Sun, S. Wang, J.C.W. Song, M. Battiato, H. Yang, E.E.M. Chia. Nature Phys. 15, 347 (2019)
- G. Torosyan, S. Keller, L. Scheuer, R. Beigang, E.Th. Papaioannou. Sci. Rep. 8, 1311 (2018)
- Y. Wu, M. Elyasi, X. Qiu, M. Chen, Y. Liu, L. Ke, H. Yang. Adv. Mater. 29, 1603031 (2017)
- T.S. Seifert, N.M. Tran, O. Gueckstock, S.M. Rouzegar, L. Nadvornik, S. Jaiswal, G. Jakob, V.V. Temnov, M. Munzenberg, M. Wolf. J. Phys. D 51, 364003 (2018)
- D. Khusyainov, S. Ovcharenko, A. Buryakov, A. Klimov, P. Pernod, V. Nozdrin, E. Mishina, A. Sigov, V. Preobrazhensky, N. Tiercelin. Phys. Rev. Appl. 17, 044025 (2022)
- A.M. Buryakov, A.V. Gorbatova, P.Y. Avdeev, E.D. Lebedeva, K.A. Brekhov, A.V. Ovchinnikov, N.S. Gusev, E.A. Karashtin. M.V. Sapozhnikov, E.D. Mishina, N. Tiercelin, V.L. Preobrazhensky. Appl. Phys. Lett. 123, 082404 (2023)
- G. Lezier, P. Kolejak, J.-F. Lampin, K. Postava, M. Vanwolleghem, N. Tiercelin. Appl. Phys. Lett. 120, 152404 (2022)
- P. Agarwal, L. Huang, S.T. Lim, R. Singh. Nature Commun. 13, 4072 (2022)
- P. Kolejak, G. Lezier, K. Postava, J.-F. Lampin, N. Tiercelin, M. Vanwolleghem. ACS Photonics 9, 1274 (2022)
- D. Kong, X. Wu, B. Wang, T. Nie, M. Xiao, C. Pandey, Y. Gao, L. Wen, W. Zhao, C. Ruan, J. Miao, Y. Li, L. Wang. Adv. Opt. Mater. 7, 1900487 (2019)
- F.A. Zainullin, D.I. Khusyainov, M. V. Kozintseva, A.M. Buryakov. Russ. Technol. J. 10, 74 (2022)
- N. Kumar, R.W.A. Hendrikx, A.J.L. Adam, P.C.M. Planken. Opt. Express 23, 14252 (2015).
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.