Spin pumping in magnetic trilayer structures with an MgO barrier.
Spin pumping in magnetic trilayer structures with an MgO barrier.
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DOI：
10.1038/srep35582
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发表时间：
2016-10-18
影响因子：
4.6
通讯作者：
Hesjedal T
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Baker AA;Figueroa AI;Pingstone D;Lazarov VK;van der Laan G;Hesjedal T
本文研究了分子束外延生长的磁性三层结构与MgO势垒的相互作用机制。层间交换耦合，Aex，确定使用SQUID磁强计和铁磁共振（FMR），显示出意想不到的振荡行为的厚度，tMgO，从1增加到4 nm。透射电子显微镜证实了隧道势垒的连续性和质量，消除了两个铁磁层之间直接接触所产生的交换的前景。发现吉尔伯特阻尼几乎与MgO厚度无关，表明自旋泵浦的抑制。特定元素的X射线检测的铁磁共振技术揭示了一个小的动态交换相互作用，与静态相互作用，以诱导耦合进动的多层堆栈。这些结果突出了自旋泵和自旋转移力矩的磁隧道结中的设备应用程序依赖于常用的MgO障碍的潜力。
We present a study of the interaction mechanisms in magnetic trilayer structures with an MgO barrier grown by molecular beam epitaxy. The interlayer exchange coupling, Aex, is determined using SQUID magnetometry and ferromagnetic resonance (FMR), displaying an unexpected oscillatory behaviour as the thickness, tMgO, is increased from 1 to 4 nm. Transmission electron microscopy confirms the continuity and quality of the tunnelling barrier, eliminating the prospect of exchange arising from direct contact between the two ferromagnetic layers. The Gilbert damping is found to be almost independent of the MgO thickness, suggesting the suppression of spin pumping. The element-specific technique of x-ray detected FMR reveals a small dynamic exchange interaction, acting in concert with the static interaction to induce coupled precession across the multilayer stack. These results highlight the potential of spin pumping and spin transfer torque for device applications in magnetic tunnel junctions relying on commonly used MgO barriers.
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