Electric tuning of magnetization dynamics and electric field-induced negative magnetic permeability in nanoscale composite multiferroics.
Electric tuning of magnetization dynamics and electric field-induced negative magnetic permeability in nanoscale composite multiferroics.
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纳米级复合多铁材料中磁化动力学和电场感应负磁导率的电调谐
DOI：
10.1038/srep11111
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发表时间：
2015-06-09
影响因子：
4.6
通讯作者：
Xue D
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Jia C;Wang F;Jiang C;Berakdar J;Xue D
通过在铁磁和铁电材料界面上施加电场来控制磁性以实现紧急的多铁性响应，这对于具有新功能的纳米尺度器件具有巨大的潜力。FM/FE异质结构允许例如经由界面磁电（ME）耦合对磁各向异性的电操纵。电荷介导的ME效应被认为通常是弱的，并且仅在几埃内是活跃的。在这里，我们提出了一个实验证据揭示了一个新的磁振子驱动，强ME效应作用于纳米范围。对于沉积在铁电PMN-PT上的Co_（92）Zr_（8）（20 nm）薄膜，我们通过铁磁共振（FMR）表明，这种线性磁致伸缩允许同时对磁化旋进及其阻尼进行电控制，这两者都是磁开关和自旋电子学的关键要素。实验进一步揭示了电场诱导的负磁导率效应。
Steering magnetism by electric fields upon interfacing ferromagnetic (FM) and ferroelectric (FE) materials to achieve an emergent multiferroic response bears a great potential for nano-scale devices with novel functionalities. FM/FE heterostructures allow, for instance, the electrical manipulation of magnetic anisotropy via interfacial magnetoelectric (ME) couplings. A charge-mediated ME effect is believed to be generally weak and active in only a few angstroms. Here we present an experimental evidence uncovering a new magnon-driven, strong ME effect acting on the nanometer range. For Co92Zr8(20 nm) film deposited on ferroelectric PMN-PT we show via ferromagnetic resonance (FMR) that this type of linear ME allows for electrical control of simultaneously the magnetization precessionandits damping, both of which are key elements for magnetic switching and spintronics. The experiments unravel further an electric-field-induced negative magnetic permeability effect.
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