Спектроскопия потери энергии спин-поляризованных электронов

Спектроскопия потерь энергии спин-поляризованных электронов или SPEELS — это метод, используемый в основном для измерения дисперсионного соотношения коллективных возбуждений по всей зоне Бриллюэна .

Спиновые волны представляют собой коллективные возмущения в магнитном твердом теле. Их свойства зависят от их длины волны (или волнового вектора ). Для длинноволновых (коротковолновой вектор) спиновых волн результирующая прецессия спина имеет очень низкую частоту, и спиновые волны можно рассматривать классически . Эксперименты по ферромагнитному резонансу (ФМР) и рассеянию света Бриллюэна (БРС) объясняют длинноволновые спиновые волны в сверхтонких магнитных пленках и наноструктурах . Если длина волны сравнима с постоянной решетки , спиновые волны управляются микроскопической обменной связью , и необходимо квантово-механическое описание. Поэтому экспериментальная информация об этих коротковолновых (большой волновой вектор) спиновых волнах в сверхтонких пленках крайне желательна и может привести к принципиально новому пониманию динамики спина в уменьшенных измерениях в будущем.

SPEELS — один из немногих методов, который можно использовать для измерения дисперсии спиновых волн такой короткой длины в сверхтонких пленках и наноструктурах. ^{[ необходима ссылка ]}

Первый эксперимент

^{Группа Киршнера [1]} в Институте микроструктурной физики Макса Планка впервые показала, что сигнатура спиновых волн большого волнового вектора может быть обнаружена с помощью спектроскопии потери энергии спин-поляризованных электронов (SPEELS). ^[2]^[3] Позднее, с лучшим разрешением по импульсу, дисперсия спиновых волн была полностью измерена в 8 монослоях (ML) fcc -кобальтовой пленки на Cu (001) ^[4] и 8 ML hcp-кобальтовой пленки на W (110), ^[5] соответственно. Эти спиновые волны были получены вплоть до поверхностной зоны Бриллюэна (SBZ) в диапазоне энергий около нескольких сотен мэВ. Другим недавним примером является исследование 1 и 2 монослоев железных пленок, выращенных на W (110), измеренных при 120 К и 300 К соответственно. ^[6]^[7]

Ссылки

^ "MPI MSP-Exp. Dept. I: Добро пожаловать". Mpi-halle.de . Получено 2009-12-18 .
^ Plihal, M.; Mills, DL; Kirschner, J. (22 марта 1999 г.). «Сигнатура спиновой волны в спектре потерь энергии спин-поляризованных электронов ультратонких пленок Fe: теория и эксперимент». Physical Review Letters . 82 (12). Американское физическое общество (APS): 2579– 2582. doi :10.1103/physrevlett.82.2579. ISSN 0031-9007.
^ Ибах, Х.; Брухманн, Д.; Фоллмер, Р.; Эцкорн, М.; Анил Кумар, П.С.; Киршнер, Дж. (2003). «Новый спектрометр для спектроскопии потери энергии спин-поляризованными электронами». Обзор научных приборов . 74 (9). Издательство AIP: 4089– 4095. doi : 10.1063/1.1597954. ISSN 0034-6748.
^ Vollmer, R.; Etzkorn, M.; Kumar, PS Anil; Ibach, H.; Kirschner, J. (29 сентября 2003 г.). "Спектроскопия потери энергии электронов со спиновой поляризацией при высоких энергиях и больших волновых векторах спиновых волн в ультратонких пленках fcc Co на Cu(001)" (PDF) . Physical Review Letters . 91 (14). Американское физическое общество (APS): 147201. doi :10.1103/physrevlett.91.147201. ISSN 0031-9007. PMID 14611549.
^ Etzkorn, M.; Anil Kumar, PS; Tang, W.; Zhang, Y.; Kirschner, J. (16 ноября 2005 г.). "Высоковолновые векторные спиновые волны в ультратонких пленках Co на W(110)". Physical Review B. 72 ( 18). Американское физическое общество (APS): 184420. doi :10.1103/physrevb.72.184420. ISSN 1098-0121.
^ Tang, WX; Zhang, Y.; Tudosa, I.; Prokop, J.; Etzkorn, M.; Kirschner, J. (24 августа 2007 г.). "Большие волновые векторные спиновые волны и дисперсия в двух монослоях Fe на W(110)". Physical Review Letters . 99 (8). Американское физическое общество (APS): 087202. doi :10.1103/physrevlett.99.087202. ISSN 0031-9007. PMID 17930976.
^ Prokop, J.; Tang, WX; Zhang, Y.; Tudosa, I.; Peixoto, TRF; Zakeri, Kh.; Kirschner, J. (30 апреля 2009 г.). «Магноны в ферромагнитном монослое». Physical Review Letters . 102 (17). Американское физическое общество (APS): 177206. doi :10.1103/physrevlett.102.177206. ISSN 0031-9007. PMID 19518825.

Эта статья, связанная со спектроскопией, является заглушкой . Вы можете помочь Википедии, расширив ее.

Эта статья о рассеивании – это заглушка . Вы можете помочь Википедии, расширив ее.

[1] "MPI MSP-Exp. Dept. I: Добро пожаловать". Mpi-halle.de . Получено 2009-12-18 .

[2] Plihal, M.; Mills, DL; Kirschner, J. (22 марта 1999 г.). «Сигнатура спиновой волны в спектре потерь энергии спин-поляризованных электронов ультратонких пленок Fe: теория и эксперимент». Physical Review Letters . 82 (12). Американское физическое общество (APS): 2579– 2582. doi :10.1103/physrevlett.82.2579. ISSN 0031-9007.

[3] Ибах, Х.; Брухманн, Д.; Фоллмер, Р.; Эцкорн, М.; Анил Кумар, П.С.; Киршнер, Дж. (2003). «Новый спектрометр для спектроскопии потери энергии спин-поляризованными электронами». Обзор научных приборов . 74 (9). Издательство AIP: 4089– 4095. doi : 10.1063/1.1597954. ISSN 0034-6748.

[4] Vollmer, R.; Etzkorn, M.; Kumar, PS Anil; Ibach, H.; Kirschner, J. (29 сентября 2003 г.). "Спектроскопия потери энергии электронов со спиновой поляризацией при высоких энергиях и больших волновых векторах спиновых волн в ультратонких пленках fcc Co на Cu(001)" (PDF) . Physical Review Letters . 91 (14). Американское физическое общество (APS): 147201. doi :10.1103/physrevlett.91.147201. ISSN 0031-9007. PMID 14611549.

[5] Etzkorn, M.; Anil Kumar, PS; Tang, W.; Zhang, Y.; Kirschner, J. (16 ноября 2005 г.). "Высоковолновые векторные спиновые волны в ультратонких пленках Co на W(110)". Physical Review B. 72 ( 18). Американское физическое общество (APS): 184420. doi :10.1103/physrevb.72.184420. ISSN 1098-0121.

[6] Tang, WX; Zhang, Y.; Tudosa, I.; Prokop, J.; Etzkorn, M.; Kirschner, J. (24 августа 2007 г.). "Большие волновые векторные спиновые волны и дисперсия в двух монослоях Fe на W(110)". Physical Review Letters . 99 (8). Американское физическое общество (APS): 087202. doi :10.1103/physrevlett.99.087202. ISSN 0031-9007. PMID 17930976.

[7] Prokop, J.; Tang, WX; Zhang, Y.; Tudosa, I.; Peixoto, TRF; Zakeri, Kh.; Kirschner, J. (30 апреля 2009 г.). «Магноны в ферромагнитном монослое». Physical Review Letters . 102 (17). Американское физическое общество (APS): 177206. doi :10.1103/physrevlett.102.177206. ISSN 0031-9007. PMID 19518825.