Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2026, выпуск 1 » Статья стр. 114
<<<>>>
Преобразование эффекта Керра, вызванное эффектом близости в двуслойных структурах магнитного и немагнитного переходных металлов
Скиданов В.А.1
1Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", Москва, Россия
Email: skidanov@ippm.ru
Поступила в редакцию: 29 октября 2025 г.
В окончательной редакции: 20 января 2026 г.
Принята к печати: 21 января 2026 г.
Выставление онлайн: 20 февраля 2026 г.
PDF версия
При посредстве магнитооптического поперечного эффекта Керра экспериментально наблюдались петли гистерезиса в низкочастотном переменном магнитном поле в пленках немагнитных переходных металлов, нанесенных на поверхность ферромагнитного металла. Форма гистерезиса идентична форме петель от ферромагнитного слоя и наблюдается в пленках нормальных металлов, даже когда их толщина h существенно превышает глубину проникновения света. Зависимость сигнала Керра от толщины h немагнитного металла знакопеременна и изменяется в зависимости от состава ферромагнетика. Экспериментальные данные позволяют оценить величину длины спиновой диффузии в тантале для невозбужденных электронов - λsf=50±10 nm, что в 2-4 раза превышает глубину проникновения света в переходные металлы. Наблюдаемый эффект уменьшается с заполнением электронами внешней d-оболочки нормального металла (d2-> d9) и исчезает в металлах с пустой или полностью заполненной d-оболочкой. Пленки Al (3d0), Cu (3d10) и Au (5d10) на поверхности ферромагнитного металла обладают только экранирующим эффектом. Сигнал Керра от пленки ферромагнитного металла изменяется также при наличии подслоя нормального металла и может быть усилен в несколько раз. Ключевые слова: явления, вызванные эффектом близости, поперечный эффект Керра, спиновая диффузия, петля гистерезиса.
  1. F. Hellman, A. Hoffmann, Y. Tserkovnyak, G.S.D. Beach, E.E. Fullerton, C. Leighton, A.H. MacDonald, D.C. Ralph, D.A. Arena, H.A. Durr, P. Fischer, J. Grollier, J.P. Heremans, T. Jungwirth, A.V. Kimel, B. Koopmans, I.N. Krivorotov, S.J. May, A.K. Petford-Long, J.M. Rondinelli, N. Samarth, I.K. Schuller, A.N. Slavin, M.D. Stiles, O. Tchernyshyov, A. Thiaville, B.L. Zink. Rev. Mod. Phys. 89, 2, 025006 (2017)
  2. T.P.A. Hase, M.S. Brewer, U.B. Arnalds, M. Ahlberg, V. Kapaklis, M. Bjorck, L. Bouchenoire, P. Thompson, D. Haskel, Y. Choi, J. Lang, C. Sanchez-Hanke, B. Hjorvarsson. Phys. Rev. B 90, 10, 104403 (2014)
  3. T. Kuschel, C. Klewe, J.-M. Schmalhorst, F. Bertram, O. Kuschel, T. Schemme, J. Wollschlager, S. Francoual, J. Strempfer, A. Gupta, M. Meinert, G. Gotz, D. Meier, G. Reiss. Phys. Rev. Lett. 115, 9, 097401 (2015)
  4. P. Bougiatioti, C. Klewe, D. Meier, O. Manos, O. Kuschel, J. Wollschlager, L. Bouchenoire, S.D. Brown, J.-M. Schmalhorst, G. Reiss, T. Kuschel. Phys. Rev. Lett. 119, 22, 227205 (2017)
  5. K.-S. Ryu, S.-H. Yang, L. Thomas, S.S.P. Parkin. Nature Commun. 23, 5, 3910 (2014)
  6. В.Д. Жакетов, Д.И. Девятериков, М.М. Авдеев, Д.А. Норов, Е.Д. Колупаев, М.О. Кузьменко, Н.Г. Пугач, Ю.Н. Хайдуков, Е.А. Кравцов, Ю.В. Никитенко, В.Л. Аксенов. ФТТ 65, 7, 1123 (2023). [V.D. Zhaketov, D.I. Devyaterikov, M.M. Avdeev, D.A. Norov, E.D. Kolupaev, M.O. Kuzmenko, N.G. Pugach, Yu.N. Khaydukov, E.A. Kravtsov, Yu.V. Nikitenko, V.L. Aksenov. Phys. Solid State 65, 7, 1076 (2023).]
  7. C. Stamm, C. Murer, M. Berritta, J. Feng, M. Gabureac, P.M. Oppeneer, P. Gambardella. Phys. Rev. Lett. 119, 087203 (2017)
  8. D. Graulich, J. Krieft, A. Moskaltsova, J. Demir, T. Peters, T. Pohlmann, F. Bertram, J. Wollschlager, J.R.L. Mardegan, S. Francoual, T. Kuschel. Appl. Phys. Lett. 118, 1, 012407 (2021)
  9. O. Inyang, L. Bouchenoire, B. Nicholson, M. Toka c, R.M. Rowan-Robinson, C.J. Kinane, A.T. Hindmarch. Phys. Rev. B 100, 17, 174418 (2019)
  10. K.T. Yamada, M. Suzuki, A.-M. Pradipto, T. Koyama, S. Kim, K.-J. Kim, S. Ono, T. Taniguchi, H. Mizuno, F. Ando, K. Oda, H. Kakizakai, T. Moriyama, K. Nakamura, D. Chiba, T. Ono. Phys. Rev. Lett. 120, 15, 157203 (2018)
  11. W.L. Lim, N. Ebrahim-Zadeh, J.C. Owens, H.G.E. Hentschel, S. Urazhdin. Appl. Phys. Lett. 102, 16, 162404 (2013)
  12. S. Mironov, A.S. Mel'nikov, A. Buzdin. Appl. Phys. Lett. 113, 2, 022601 (2018)
  13. J. Xia, V. Shelukhin, M. Karpovski, A. Kapitulnik, A. Palevski. Phys. Rev. Lett. 102, 8, 087004 (2009)
  14. S. Hikino, S. Yunoki. Phys. Rev. Lett. 110, 23, 237003 (2013)
  15. F.S. Bergeret, A.F. Volkov, K.B. Efetov. Phys. Rev. Lett. 86, 18, 4096 (2001)
  16. T.S. Seifert, D. Go, H. Hayashi, R. Rouzegar, F. Freimuth, K. Ando, Y. Mokrousov, T. Kampfrath. Nature Nanotechnol. 18, 10, 1132 (2023)
  17. G. Armelles, A. Cebollada, A. Garcia-Martin, M.U. Gonzalez. Adv. Opt. Mater. 1, 1, 10 (2013)
  18. T. Komesu, G.D. Waddill, J.G. Tobin. J. Phys.: Condens. Matter 18, 39, 8829 (2006)
  19. V.I. Safarov, V.A. Kosobukin, C. Hermann, G. Lampel, J. Peretti, C. Marliere. Phys. Rev. Lett. 73, 26, 3584 (1994)
  20. C. Hermann, V.A. Kosobukin, G. Lampel, J. Peretti, V.I. Safarov, P. Bertrand. Phys. Rev. B 64, 23, 235422 (2001)
  21. T.H.J. Loughran, P.S. Keatley, E. Hendry, W.L. Barnes, R.J. Hicken. Opt. Express 26, 4, 4738 (2018)
  22. L. Sapienza, D. Zerulla. Phys. Rev. B 79, 3, 033407 (2009)
  23. В.Я. Гамлицкий, О.А. Гурковский, В.И. Николаев, И.Н. Николаев, В.М. Степанов, С.С. Якимов. ЖЭТФ 67, 2, 756 (1975). [V.Ya. Gamlitskii, O.A. Gurkovskii, V.I. Nikolaev, I.N. Nikolaev, V.M. Cherepanov, S.S. Yakimov. JETP 40, 2, 374 (1975).]
  24. Е.К. Завойский. Письма в ЖЭТФ 21, 7, 418 (1975). [E.K. Zavoiskii. JETP Lett. 21, 7, 191 (1975)
  25. А.Г. Аронов. Письма в ЖЭТФ 24, 1, 37 (1976). [A.G. Aronov. JETP Lett. 24, 1, 32 (1976).]
  26. T. Katayama, Y. Suzuki, H. Awano, Y. Nishihara, N. Koshizuka. Phys. Rev. Lett. 60, 14, 1426 (1988)
  27. J.L. Erskine, E.A. Stern. Phys. Rev. Lett. 30, 26, 1329 (1973)
  28. V.P. Zhukov, E.V. Chulkov, P.M. Echenique. Phys. Rev. B 73, 12, 125105 (2006)
  29. И.А. Нечаев, В.П. Жуков, Е.В. Чулков. ФТТ 49, 10, 1729 (2007). [I.A. Nechaev, V.P. Zhukov. Phys. Solid State 49, 10, 1811 (2007).]
  30. В.П. Жуков, Е.В. Чулков. ФТТ 51, 11, 2085 (2009). [V.P. Zhukov, E.V. Chulkov. Phys. Solid State 51, 11, 2211 (2009).]
  31. A. Anadon, H. Singh, E. Diaz E.V. Chulkov, Y. Le-Guen, J. Hohlfeld, R.B. Wilson, G. Malinowski, M. Hehn, J. Gorchon. Phys. Rev. B 112, 10, 104437 (Phys. Solid State 2025)
  32. V.H. Ortiz, S. Coh, R.B. Wilson. Phys. Rev. B 106, 1, 014410 (2022).

Учредители

Издатель

© 2026 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme