鐵磁薄膜中鐵磁共振和自旋激發(fā)的自旋整流研究.pdf

1、本文系統(tǒng)地研究了磁性薄膜中鐵磁共振和自旋激發(fā)等高頻特性。與鐵磁共振等傳統(tǒng)高頻測量方法不同，本文主要采用自旋整流效應(yīng)，即利用磁性薄膜被微波激發(fā)時磁矩進動產(chǎn)生直流電壓來觀測樣品中的鐵磁共振和自旋激發(fā)模式。通過改變外加磁場幅度及與樣品之間的夾角，我們可以很清晰地觀測到鐵磁共振和自旋激發(fā)模式，同時測量共振位置和線寬隨角度的變化，得到磁性薄膜相應(yīng)的高頻參數(shù)和自旋激發(fā)的模指數(shù)等。本文基于自旋整流效應(yīng)，詳細地研究了鐵磁薄膜中的鐵磁共振和自旋激發(fā)，對自

2、旋器件的未來發(fā)展和設(shè)計高速、高密度的磁性存儲器具有重要的意義。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴推導(dǎo)出外加磁場位于薄膜面外時鐵磁共振和自旋激發(fā)的角依賴的色散關(guān)系及磁化強度在平衡位置下和外磁場的角度約束關(guān)系?；谏鲜錾㈥P(guān)系和角度約束關(guān)系，可以得到鐵磁共振和自旋激發(fā)的共振位置隨外場方向的變化關(guān)系。⑵基于平面霍爾自旋整流效應(yīng)，本文系統(tǒng)地研究了 Fe19Ni81微米條帶中的鐵磁共振和自旋激發(fā)模式。利用上述推導(dǎo)關(guān)系式對測量得到的外加磁場位于薄膜

3、面外時鐵磁共振和自旋激發(fā)的共振位置隨著外場角度的變化關(guān)系進行擬合，得到了材料的高頻參數(shù)和自旋激發(fā)的模指數(shù)。與利用傳統(tǒng)色散的方法測量得到的高頻參數(shù)相比較，發(fā)現(xiàn)兩組參數(shù)符合的非常好，進而驗證了基于自旋整流效應(yīng)的角依賴的方法研究鐵磁共振和自旋激發(fā)的準確性。⑶基于角度依賴的研究方法，研究了形狀對鐵磁共振和自旋激發(fā)的影響。通過對三個樣品（條形樣品、串聯(lián)點陣樣品、單點子樣品）的自旋整流譜線進行擬合，可以得到相應(yīng)的高頻參數(shù)及線寬隨外場方向的變化關(guān)系，