近年來奄容，磁存儲和磁存儲器已轉(zhuǎn)向使用具有垂直磁各向異性的磁薄膜(PMA)冰更。了解這些材料中的磁阻尼是至關(guān)重要的，但正常的鐵磁共振(FMR)測量面臨一些局限性昂勒。為了量化PMA材料中的阻尼蜀细，采用了時(shí)間分辨磁光克爾效應(yīng)(TR-MOKE)測量方法。在本文中戈盈，我們討論了TR-MOKE中依賴角度和場的信號奠衔，并利用基于Landau-Lifshitz-Gilbert (LLG)方程的數(shù)值算法提供了運(yùn)行TR-MOKE測量的最佳條件的信息谆刨。
磁化動力學(xué)測量中時(shí)間分辨磁光克爾效應(yīng)信號的優(yōu)化
近年來，磁存儲和磁存儲器已轉(zhuǎn)向使用具有垂直磁各向異性的磁薄膜(PMA)归斤。了解這些材料中的磁阻尼是至關(guān)重要的痊夭，但正常的鐵磁共振(FMR)測量面臨一些局限性。為了量化PMA材料中的阻尼脏里，采用了時(shí)間分辨磁光克爾效應(yīng)(TR-MOKE)測量方法她我。在本文中，我們討論了TR-MOKE中依賴角度和場的信號迫横，并利用基于Landau-Lifshitz-Gilbert (LLG)方程的數(shù)值算法提供了運(yùn)行TR-MOKE測量的最佳條件的信息番舆。
為了驗(yàn)證最大TR-MOKE信號振幅的預(yù)測結(jié)果，在300°C退火后的W/CoFeB/MgO薄膜上進(jìn)行了一系列測量(有關(guān)詳細(xì)信息员淫，請參閱我們以前的出版物)合蔽。在進(jìn)行測量后，減去熱背景介返，只留下衰減的正弦項(xiàng)拴事。測量得到的振蕩振幅計(jì)算結(jié)果如圖1所示。圖2總結(jié)了4個(gè)HeHext值和6個(gè)θH值的結(jié)果圣蝎。
圖1
圖2（當(dāng)HeHext為4,6,8,10 kOe時(shí)刃宵，W/CoFeB/MgO的歸一化TR-MOKE振蕩振幅。開放的紅色圓圈表示測量數(shù)據(jù)(點(diǎn)之間的一條線用于引導(dǎo)眼睛)徘公，而黑色曲線表示LLG模擬HkHk,eff≈6 kOe的材料的結(jié)果牲证。）
模擬預(yù)測的趨勢與測量結(jié)果的比較顯示出顯著的一致性。正如預(yù)期的那樣关面，HeHext和lt的信號振幅隨著角度的增加而減小;HeHext >的HkHk,eff (HkHk,eff≈6 kOe)隨角度增大而減小;HkHk,滾開坦袍。對于H HkHk,eff附近的場，這些測量甚至可以捕捉到幾乎相同θH θH的預(yù)測振幅峰值等太。對于6次kOe測量捂齐，θH θH下降時(shí)信號強(qiáng)度衰減量有輕微偏差(模擬預(yù)測下降速度較慢)。這很可能是由于不均勻展寬效應(yīng)(即樣本中的H HkHk,eff具有值分布)導(dǎo)致在H HkHk,eff附近偏離理論f缩抡。雖然在本實(shí)驗(yàn)中使用的設(shè)置θ θ h θ h是有限的奠宜，但這些結(jié)果驗(yàn)證了模擬和測量之間的良好一致性。
總之瞻想，我們利用數(shù)值方法計(jì)算了磁化對退磁過程的動態(tài)響應(yīng)压真。因此，TR-MOKE信號的大小取決于外場的角度和振幅(相對于HkHk,eff)f)蘑险。為了驗(yàn)證這些模擬的結(jié)果滴肿，我們對具有垂直磁各向異性的W/CoFeB/MgO樣品進(jìn)行了測量。測量結(jié)果表明佃迄，TR-MOKE信號的震級與我們的預(yù)測很吻合嘴高。這些結(jié)果應(yīng)該有助于最大化TR-MOKE測量中的信噪比竿音。
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