近年来，磁存储和磁存储器已转向使用具有垂直磁各向异性的磁薄膜(PMA)。了解这些材料中的磁阻尼是至关重要的，但正常的铁磁共振(FMR)测量面临一些局限性。为了量化PMA材料中的阻尼，采用了时间分辨磁光克尔效应(TR-MOKE)测量方法。在本文中，我们讨论了TR-MOKE中依赖角度和场的信号，并利用基于Landau-Lifshitz-Gilbert (LLG)方程的数值算法提供了运行TR-MOKE测量的最佳条件的信息。
磁化动力学测量中时间分辨磁光克尔效应信号的优化
近年来，磁存储和磁存储器已转向使用具有垂直磁各向异性的磁薄膜(PMA)。了解这些材料中的磁阻尼是至关重要的，但正常的铁磁共振(FMR)测量面临一些局限性。为了量化PMA材料中的阻尼，采用了时间分辨磁光克尔效应(TR-MOKE)测量方法。在本文中，我们讨论了TR-MOKE中依赖角度和场的信号，并利用基于Landau-Lifshitz-Gilbert (LLG)方程的数值算法提供了运行TR-MOKE测量的最佳条件的信息。
为了验证最大TR-MOKE信号振幅的预测结果，在300°C退火后的W/CoFeB/MgO薄膜上进行了一系列测量(有关详细信息，请参阅我们以前的出版物)。在进行测量后，减去热背景，只留下衰减的正弦项。测量得到的振荡振幅计算结果如图1所示。图2总结了4个HeHext值和6个θH值的结果。
图1
图2（当HeHext为4,6,8,10 kOe时，W/CoFeB/MgO的归一化TR-MOKE振荡振幅。开放的红色圆圈表示测量数据(点之间的一条线用于引导眼睛)，而黑色曲线表示LLG模拟HkHk,eff≈6 kOe的材料的结果。）
模拟预测的趋势与测量结果的比较显示出显著的一致性。正如预期的那样，HeHext和lt的信号振幅随着角度的增加而减小;HeHext >的HkHk,eff (HkHk,eff≈6 kOe)随角度增大而减小;HkHk,滚开。对于H HkHk,eff附近的场，这些测量甚至可以捕捉到几乎相同θH θH的预测振幅峰值。对于6次kOe测量，θH θH下降时信号强度衰减量有轻微偏差(模拟预测下降速度较慢)。这很可能是由于不均匀展宽效应(即样本中的H HkHk,eff具有值分布)导致在H HkHk,eff附近偏离理论f。虽然在本实验中使用的设置θ θ h θ h是有限的，但这些结果验证了模拟和测量之间的良好一致性。
总之，我们利用数值方法计算了磁化对退磁过程的动态响应。因此，TR-MOKE信号的大小取决于外场的角度和振幅(相对于HkHk,eff)f)。为了验证这些模拟的结果，我们对具有垂直磁各向异性的W/CoFeB/MgO样品进行了测量。测量结果表明，TR-MOKE信号的震级与我们的预测很吻合。这些结果应该有助于最大化TR-MOKE测量中的信噪比。
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