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Static and dynamic properties of noncollinear magnetized ferromagnetic films
Indexado
WoS WOS:001221134000004
Scopus SCOPUS_ID:85186761544
DOI 10.1103/PHYSREVB.109.094403
Año 2024
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



The dynamic matrix method was employed to perform theoretical calculations for investigating both static and dynamic characteristics of thick ferromagnetic films. This approach considers situations where a noncollinear equilibrium magnetization exists along the thickness due to a thickness-dependent uniaxial anisotropy and interfacial interactions in a synthetic antiferromagnet. In the former scenario, the study exposes a correlation between noncollinear static magnetization and a nonmonotonic dependence of ferromagnetic resonance frequency, where a frequency decrease is observed at low fields in the unsaturated regime. Regarding the synthetic antiferromagnet structure, the research demonstrates noncoherent magnetization rotation in the spin-flop regime, with twisted magnetization states influencing the critical and nucleation fields that define the spin-flop region. The results of the investigation were compared to the macrospin approach, where the magnetization is assumed to be uniform along the thickness. The study suggests that the contribution of noncollinear magnetic moments may mimic the role of the biquadratic interaction in the macrospin model, implying that such a biquadratic term may be overestimated in coupled ferromagnetic films with thicknesses exceeding the material's intrinsic exchange length. Finally, the model was compared with experimental data obtained from a Py/Ir/Py synthetic antiferromagnet, demonstrating that the theoretical consideration of a twisting equilibrium state of the magnetization precisely reproduces the observed dynamic and static properties of the nanostructure.

Revista



Revista ISSN
Physical Review B 2469-9950

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Disciplinas de Investigación



WOS
Physics, Condensed Matter
Physics, Applied
Materials Science, Multidisciplinary
Scopus
Electronic, Optical And Magnetic Materials
Condensed Matter Physics
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



Muestra la distribución de colaboración, tanto nacional como extranjera, generada en esta publicación.


Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Jimenez-Bustamante, J. - Universidad Técnica Federico Santa María - Chile
2 Lindner, A. - Inst Ion Beam Phys & Mat Res - Alemania
HZDR - Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf - Alemania
3 Koyun, H. N. - Inst Ion Beam Phys & Mat Res - Alemania
HZDR - Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf - Alemania
4 Salikhov, Ruslan Hombre Inst Ion Beam Phys & Mat Res - Alemania
HZDR - Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf - Alemania
5 Lenz, K. Hombre Inst Ion Beam Phys & Mat Res - Alemania
HZDR - Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf - Alemania
6 Lindner, Jurgen Hombre Inst Ion Beam Phys & Mat Res - Alemania
HZDR - Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf - Alemania
7 GALLARDO-ENCINA, RODOLFO ANDRES Hombre Universidad Técnica Federico Santa María - Chile

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Financiamiento



Fuente
FONDECYT
Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico
PIIC

Muestra la fuente de financiamiento declarada en la publicación.

Agradecimientos



Agradecimiento
Support from FONDECYT, Grant No. 1210607, is highly acknowledged. J.J.-B. acknowledges the support of PIIC Grant No. 032/2022. The authors thank T. Naumann (HZDR) for technical support and thin-film deposition.
Support from FONDECYT, Grant No. 1210607, is highly acknowledged. J.J.-B. acknowledges the support of PIIC Grant No. 032/2022. The authors thank T. Naumann (HZDR) for technical support and thin-film deposition.

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