2018年度“亞洲磁學聯盟獎”（AUMS Award）于6月4日在韓國揭曉，物理所韓秀峰研究員憑借“基于磁性緣體的磁子閥效應”項目榮獲此獎。韓秀峰研究員團隊創新性地采用YIG磁性緣體作為磁性電、Au作為中間層研制出了高質量、新型磁性緣體/金屬/磁性緣體(MI/NM/MI)磁子閥結構，并且在該結構中觀測和發現了磁子閥效應(Magnon Valve Effect)，揭示了磁子閥比值主要取決于磁性緣體/金屬界面磁子-電子自旋轉換效率的原理。[1]

圖1 (a)  磁子閥結構、原理和測量示意圖

(b)-(c) GGG/YIG和YIG/Au/YIG區域的透射電鏡照片

    該項工作的相關研究進展發表在 Phys. Rev. Lett.[2]，并且作為亮點文章在PRL頁重點推薦。在此我們祝賀Quantum Design的PPMS和MicroSense VSM用戶韓秀峰研究員團隊，也祝愿他們今后能夠再創輝煌！

    在上述的研究中，YIG作為磁性緣體材料，有著其*的物理性能，其擁有低的Gilbert阻尼因子。Sun[3]等用鐵磁共振系統對YIG薄膜進行了阻尼的測試研究，測出YIG的阻尼因子大小約10^-4。在對磁性材料的研究中，阻尼因子α是個比較重要的參數，可以幫助我們提升電路及電子器件的傳輸效率和傳輸速度。

圖2 鐵磁共振測試系統主機：PhaseFMR(常溫)；CryoFMR(低溫)

    QuantumDesign攜手NanOsc提供的高精度鐵磁共振測試系統，可以快速有效地獲取阻尼系數α，以及有效磁矩 Meff、旋磁比γ、非均勻展寬ΔHo等動態磁學參數，也可以表征靜態磁學性能，如飽和磁化強度Ms、各向異性、交換偏置等。該系統基于共面波導技術，無需矢量網絡分析儀，可以提供寬頻2~40GHz測試，并應用鎖相測試技術，大大提高了信噪比，可以測試到1.4nm厚的薄膜。

圖3 室溫測試用共面波導

 圖4 用于PPMS(VersaLab)鐵磁共振樣品桿

圖5  Montana低溫恒溫器升CryoFMR鐵磁共振測試系統

    目前該系統可以應用于室溫（基于電磁鐵平臺）、低溫（配合PPMS、VersaLab、Montana恒溫器），在上有包括中國科學院物理研究所、南京理工大學、三峽大學等用戶在內的多套設備在運行，并使用該系統在PRB等期刊上發表多篇文章。如Franco[4]等用鐵磁共振測試系統PhaseFMR對垂直磁化各向異性[CoFeB/Pd]n多層膜進行了研究，發現有效垂直各向異性隨多層重復次數的增加而增大，部分測試數據見圖6。

圖6 PhaseFMR用戶文章數據

    鐵磁共振測試系統參數

如果您擁有電磁鐵平臺，快來升鐵磁共振測試系統吧！

如果您擁有PPMS或者VersaLab，快來升鐵磁共振測試系統吧!

如果您擁有Montana標準型低溫恒溫器，快來升鐵磁共振測試系統吧！

如果您也想在SQUID上進行鐵磁共振測試怎么辦？，別著急，目前Quantum Design的工程師正在努力研發中，相信不久后，我們將我們會發布為您帶來在SQUID上成功應用FMR的好消息！

參考：

[1]中國科學院物理研究所

http://www.iop.cas.cn/xwzx/snxw/201806/t20180605_5021775.html

[2] H. Wu, L. Huang, C.Fang, B. S. Yang, C. H. Wan, G. Q. Yu, J. F. Feng, H. X. Wei, and X. F. Han, Phys.Rev. Lett. 120, 097205 (2018).

[3]Y.Sun, H. Chang, M. Kabatek, Y. Y. Song, Z. Wang, M. Jantz, W. Schneider, M. Wu,E. Montoya, B. Kardasz, B. Heinrich, S. G. E. te Velthuis, H. Schultheiss, andA. Hoffmann, Phys. Rev. Lett. 111, 106601 (2013).

[4]A.F. Franco, C. Gonzalez-Fuentes, J. A° kerman, and C. Garcia,Phys.Rev. B 95, 144417 (2017).