Logotyp: till Uppsala universitets webbplats

uu.sePublikationer från Uppsala universitet
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
High-frequency magnon excitation due to femtosecond spin-transfer torques
Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Fysiska sektionen, Institutionen för fysik och astronomi, Materialteori. Free Univ Berlin, Dept Phys, Arnimallee 14, D-14195 Berlin, Germany.;Free Univ Berlin, Dahlem Ctr Complex Quantum Syst, Arnimallee 14, D-14195 Berlin, Germany..
Charles Univ Prague, Fac Math & Phys, Dept Condensed Matter Phys, KE Karlovu 5, CZ-12116 Prague, Czech Republic.;VSB Tech Univ Ostrava, IT4 Innovat Ctr, 17 Listopadu 15, CZ-70833 Ostrava, Czech Republic..
Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Fysiska sektionen, Institutionen för fysik och astronomi, Materialteori.
Charles Univ Prague, Fac Math & Phys, Dept Condensed Matter Phys, KE Karlovu 5, CZ-12116 Prague, Czech Republic..
Visa övriga samt affilieringar
2020 (Engelska)Ingår i: Physical Review B, ISSN 2469-9950, E-ISSN 2469-9969, Vol. 101, nr 17, artikel-id 174427Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

Femtosecond laser pulses can induce ultrafast demagnetization as well as generate bursts of hot-electron spin currents. In trilayer spin valves consisting of two metallic ferromagnetic layers separated by a nonmagnetic one, hot-electron spin currents excited by an ultrashort laser pulse propagate from the first ferromagnetic layer through the spacer, reaching the second magnetic layer. When the magnetizations of the two magnetic layers are noncollinear, this spin current exerts a torque on magnetic moments in the second ferromagnet. Since this torque is acting only within the subpicosecond timescale, it excites coherent high-frequency magnons, as recently demonstrated in experiments. Here, we calculate the temporal shape of the hot-electron spin currents using the superdiffusive transport model and simulate the response of the magnetic system to the resulting ultrashort spin-transfer torque pulse by means of atomistic spin-dynamics simulations. Our results confirm that the acting spin-current pulse is short enough to excite magnons with frequencies beyond 1 THz, a frequency range out of reach for current-induced spin-transfer torques. We demonstrate the formation of thickness-dependent standing spin waves during the first picoseconds after laser excitation. In addition, we vary the penetration depth of the spin-transfer torque to reveal its influence on the excited magnons. Our simulations clearly show a suppression effect of magnons with short wavelengths already for penetration depths in the range of 1 nm, confirming experimental findings reporting penetration depths below 2 nm.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
AMER PHYSICAL SOC , 2020. Vol. 101, nr 17, artikel-id 174427
Nationell ämneskategori
Den kondenserade materiens fysik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:uu:diva-413462DOI: 10.1103/PhysRevB.101.174427ISI: 000533492400003OAI: oai:DiVA.org:uu-413462DiVA, id: diva2:1443021
Forskningsfinansiär
VetenskapsrådetKnut och Alice Wallenbergs Stiftelse, 2015.0060Swedish National Infrastructure for Computing (SNIC)Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), RI 2891/1-1Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), RI 2891/21Tillgänglig från: 2020-06-17 Skapad: 2020-06-17 Senast uppdaterad: 2020-06-17Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(803 kB)353 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 803 kBChecksumma SHA-512
08cab8cd8757f48516c7851856d14a976cf67ea05fc3bf664d18c051a2675e5bda5d7eaa7ad4a210736665856d93f1a09b76bca04ac8ce7e7d7b6d0f2e2eba79
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Övriga länkar

Förlagets fulltext

Person

Ritzmann, UlrikeMaldonado, PabloOppeneer, Peter M.

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Ritzmann, UlrikeMaldonado, PabloOppeneer, Peter M.
Av organisationen
Materialteori
I samma tidskrift
Physical Review B
Den kondenserade materiens fysik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 354 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

doi
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
urn-nbn
Totalt: 146 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf