Nano Letters: 非局域磁子链路的各向异性

Nano Letters: 非时变磁体子传送的极化

磁体子可以在磁体有序的绝缘体中都运用时变原子之间的耦合来传送原子角动量，实现信息的远距离和低能量损耗传送，似乎成为一种完美的信息载体。在绝缘（亚）鉄磁体和反鉄磁体体系，特别是在亚鉄磁体钇鉄紫水晶（YIG）涂层中都，数据分析者对磁体子在不同温度、粒子数、外加磁体场和磁体子偏移流等条件下的磁体子原子渗入尺寸特点进行了普遍数据分析。其中都一个关键的问题是非时变磁体子外加是否存在极化？然而极化磁体子抑制的原子外加仍未被实验测量。

近日，北京国立大学半导体学院南天翔主管系主任、康乃尔国立大学Daniel Ralph系主任，联合斯坦福国立大学Yuri Suzuki系主任课题组，引述了具体来说的超薄钾锌鉄氧体MgAl0.5Fe1.5O4 (MAFO)尖晶石晶体涂层的磁体子外加数据分析，挖掘出非时变磁体子抑制的原子渗入尺寸具有明显的极化。本文数据分析者们结合磁体子色散关系明确指出磁体子原子外加中都的极化是由磁体反之亦然耐久性中都的极化所主导的。本文结果也表明，磁体子原子外加测量可以作为磁体反之亦然耐久性的一种间接表征策略，而这种磁体反之亦然耐久性的驱使(例如，通过具体来说应变)为外观设计磁体子学半导体器件包括了一种新策略。该数据分析成果以“Anisotropic magnon spin transport in ultrathin spinel ferrite thin films -Evidence for anisotropy in exchange stiffness”大篇幅发表在Nano Letters上。

图一：非时变磁体子传送示例、半导体器件扫描电镜图片、磁体子原子传送方向进行外观设计以及MAFO晶体的面内四重磁体极化表征。

在涂层选择不足之处，具体来说超薄的MAFO晶体在保有更高磁体性阻尼特点的同时具备明显的面内四重磁体极化，为数据分析磁体子传送的极化包括了更好的该平台。图一说明了了非时变磁体子传送示例及半导体器件的扫描电镜图片。半导体器件由四组Pt电化学组合成，运用原子霍尔效应或原子塞贝克效应在中都间Pt电化学输入原子，并通过必是原子霍尔效应在两边的Pt电化学探测原子。通过不同Pt电化学的交错可以对磁体子原子传送方向进行外观设计。数据分析挖掘出磁体子抑制的原子渗入尺寸具有明显的极化，沿磁体易径向的原子渗入尺寸比沿磁体难径向的长30%以上（图二）。

图二：MAFO晶体磁体子原子渗入尺寸的极化。其中都磁体易径向为Belllt110>，磁体难径向为Belllt100>。

结合计算（图三），数据分析者挖掘出MAFO晶体中都存在的磁体极化对原子渗入尺寸的因素大得多，而且如果磁体极化可以因素磁体子外加，那么原子渗入尺寸应该在磁体易径向方向上更短，这与该实验测量到的结果意味著。然而磁体反之亦然耐久性对原子渗入尺寸的因素明显与实验测量相似。

图三：不同磁体极化以及磁体反之亦然耐久性下的磁体子色散关系以及群速度。

该工作第一所作为耶鲁国立大学李若凡Dr，通讯所作为耶鲁国立大学Daniel Ralph系主任和北京国立大学半导体学院南天翔主管系主任。合所作包括斯坦福国立大学赵紫阳Dr、Lauren Riddiford、Yuri Suzuki系主任，北京国立大学涂层学院易迪主管系主任，北京国立大学半导体学院柴亚红Dr。

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