Управление намагниченностью фемтосекундными лазерными импульсами в мультислойных структурах TbCo2/FeCo и тонких пленках DyFeCo тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.01, кандидат наук Овчаренко Сергей Вадимович

• Овчаренко Сергей Вадимович
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Овчаренко Сергей Вадимович

Содержание

Список сокращений

Введение

ГЛАВА 1. Управление намагниченностью фемтосекундными лазерными импульсами в устройствах твердотельной электроники

1.1. Управление динамикой намагниченности фемтосекундным лазерным излучением для устройств твердотельной электроники

1.2. Моделирование фотоиндуцированного управления намагниченностью

1.3. Генерация ТГц излучения фемтосекундными лазерными импульсами. Спинтронные эмиттеры

1.4. Полностью оптическое переключение намагниченности фемтосекундными лазерными импульсами

1.5. Вывод по главе

ГЛАВА 2. Образцы мультислойных структур Кх[ТЬСо2/БеСо] и тонкие

ферримагнитные пленки DyFeCo. Методики исследования

2.1. Мультислойные структуры Кх[ТЬСо2/БеСо], пленки ТЬСо2 и БеСо

40

2.1.1. Применимость мультислойных структур Кх [ТЬСо2/БеСо] в устройствах твердотельной электроники

2.1.2. Метод изготовления мультислойных структур Кх[ТЬСо2/БеСо] и пленок ТЬСо2 и БеСо

2.1.3. Пленки FeCo и ТЬСо2

2.1.4. Мультислойные структуры № [БеСо/ТЬСо2]

2.1.5. Анализ структурных и магнитных параметров изготовленных образцов на основе материалов ТЬСо2 и FeCo

2.2. Тонкая пленка сплава редкоземельного и переходного металлов DyFeCo

2.2.1. Применимость пленок сплава редкоземельного и переходного металлов DyFeCo в устройствах твердотельной электроники

2.2.2. Пленка ферримагнитного аморфного сплава редкоземельного и переходных металлов Dyo,22Feo,68Coo,l

2.3. Методика спектроскопии динамики намагниченности с временным разрешением (методика «возбуждение-зондирование»)

2.3.1. Описание экспериментальной установки

2.3.2. Статические измерения гистерезиса

2.3.3. Измерения фотоиндуцированной динамики

2.3.4. Динамические измерения гистерезиса

2.3.5. Методика обработки сигнала

2.4. Методика терагерцовой спектроскопии с временным разрешением

60

2.5. Методика фотоиндуцированного переключения намагниченности. Поляризационная микроскопия

ГЛАВА 3. Фотоиндуцированная динамика намагниченности в интерметаллических структурах FeCo/TbCo2]

3.1. Фотоиндуцированное управление намагниченностью в референсных металлических пленках ТЬСо2 и FeCo на фемтосекундном временном масштабе

69

3.2. Фотоиндуцированное управление намагниченностью в серии мультислойных структур ^ [TbCo2/FeCo]

3.3. Характеризация фотоиндуцированного управления намагниченностью в интерметаллической мультислойной структуре 6x[TbCo2/FeCo] в условиях спин-переориентационного перехода

3.4. Выводы по главе

ГЛАВА 4. Моделирование фотоиндуцированной динамики намагниченности в ферромагнитных средах с одноосной магнитокристаллической анизотропией

4.1. Описание модели

4.2. Расчет фотоиндуцированной динамики намагниченности для серии мультислойных структур в условиях намагничивания вдоль легкой оси магнитокристаллической анизотропии

4.3. Расчет фотоиндуцированной динамики намагниченности в условиях спин-переориентационного перехода

4.4. Выводы по главе

ГЛАВА 5. Управление поляризацией терагерцового излучения в

мультислойной структуре ТЬСо2/БеСо

5.1. Экспериментальные исследования управления поляризацией ТГц излучения

5.2. Выводы по главе

ГЛАВА 6. Локальное переключение намагниченности

фемтосекундными лазерными импульсами в пленках DyFeCo

6.1. Экспериментальные исследования по полностью оптическому переключению

6.2. Выводы по главе

Заключение

Список литературы

129

Список сокращений

БПФ - быстрое преобразование Фурье ЛЛГ - уравнение Ландау-Лифшица-Гильберта СПП - спин-переориентационный переход ТГц - терагерцовый диапазон спектра ФМР - ферромагнитный резонанс

FWHM - full width half maximum, ширина на полувысоте

e.a. - easy axis, легкая ось магнитокристаллической анизотропии

h.a. - hard axis, трудная ось магнитокристаллической анизотропии

Введение

Диссертационная работа посвящена экспериментальному исследованию и численному моделированию эффектов, связанных с фотоиндуцированным управлением намагниченностью фемтосекундными лазерными импульсами в мультислойных структурах ТЬСо2^еСо и тонких пленках DyFeCo.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Управление намагниченностью фемтосекундными лазерными импульсами в мультислойных структурах TbCo2/FeCo и тонких пленках DyFeCo»

Актуальность

Магнитные материалы на протяжении десятков лет остаются наиболее востребованными для устройств памяти и компьютерных технологий нового поколения. На основе магнитных явлений и эффектов активно развиваются новые направления электроники, такие как спинтроника [1,2] и стрейнтроника [3]. В дорожных картах развития магнетизма и сверхбыстрых процессов физики твердого тела [4-6] в отдельное направление выделено исследование взаимодействия фемтосекундного лазерного излучения с магнитными средами как с точки зрения управления магнитным параметром порядка [7,8], так и для регистрации основных параметров и свойств спиновой динамики [9].

Одними из наиболее перспективных материалов спинтроники и стрейнтроники являются мультислойные структуры ввиду возможности управления их свойствами на этапе изготовления. Недавно на основе воздействия одиночными фемтосекундными лазерными импульсами было продемонстрировано сверхбыстрое управление обменным смещением в мультислойной структуре ферримагнитный металл/ферромагнитный металл ОёБеСо/[Со/Р1:] [10]. Эти исследования открывают новые приложения для устройств спинтроники, где явление обменного смещения используется для фиксации ориентации намагниченности магнитного слоя в одном направлении.

Мультислойные структуры типа ферромагнитный металл/ферромагнитный металл ТЬСо2/БеСо [11] перспективны для создания магнитоэлектрической оперативной памяти (MELRAM) со сверхнизким энергопотреблением порядка нескольких аттоджоулей на бит [12]. Принцип действия таких устройств основан на спиновых переориентационных переходах (СПП) в магнитной подсистеме,

индуцированных при комнатной температуре короткими импульсами деформации. Наличие пикосекундной спиновой динамики в сочетании с СПП позволило бы создать на основе этого материала спинтронный эмиттер ТГц излучения с управляемой поляризацией.

Предел операционной скорости, который можно определить на основе анализа динамического поведения спиновой системы при фотоиндуцированном возбуждении, для структур TbCo2/FeCo неизвестен. Особенности генерации ТГц излучения в этих структурах также до настоящего времени не рассматривались. В связи с этим исследование и регистрация основных параметров спиновой динамики в мультислойных структурах ТО^^еСо является актуальной задачей для устройств твердотельной электроники.

Известно, что воздействие лазерными импульсами субпикосекундной длительности позволяет детерминировано управлять направлением намагниченности [13]. Впервые данное явление было показано в пленке GdFeCo [14], а позднее для более широкого класса материалов [15-18]. Процесс полностью оптического переключения не наблюдается в чистых пленках магнитных элементов, а только в сплавах и мультислойных структурах 3d и 4f элементов (например, Fe и Gd); 3d и 4d элементов (например Со и Pd); или 3d и 5d элементов (Ре или Со и Pt или 1г) [7,19,20]. При этом межфазные и межподрешеточные обменные взаимодействия и межфазные спин-орбитальные взаимодействия играют решающую роль в эффектах полностью оптического переключения [21]. В отличие от ионов Gd, у ТО, Dy и Ш значительные орбитальные моменты, что приводит к увеличению спин-орбитального взаимодействия и магнитной анизотропии.

Следовательно, изучение возможности осуществления оптического переключения намагниченности без приложения внешнего магнитного поля в сплавах редкоземельного и переходных металлов с различными редкоземельными ионами, отличными от Gd, представляет интерес для оптомагнитных запоминающих устройств.

Цель работы - выявление эффектов, возникающих при воздействии фемтосекундными лазерными импульсами на магнитный параметр порядка мультислойных интерметаллических структур ^ [ТО^^еСо] и тонких пленок DyFeCo, и анализ их применимости в устройствах твердотельной электроники.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. В серии интерметаллических мультислойных структур Nx[TbCo2/FeCo] исследовать влияние фотовозбужающих фемтосекундных лазерных импульсов на магнитный параметр порядка.

1.1. Разработать методику выделения вклада динамики намагниченности в фотоиндуцированную динамику. Определить временные параметры релаксации намагниченности, возбуждаемой фемтосекундными лазерными импульсами.

1.2.Провести численное моделирование на основе модифицированного уравнения Ландау-Лифшица-Гильберта и вычислить константы затухания Гильберта для мультислойных интерметаллических структур. Определить механизм возбуждения фотоиндуцированной динамики намагниченности. Вычислить параметры релаксации намагниченности.

1.3. Выявить особенности фотоиндуцированной динамики намагниченности в условиях спин-переориентационного перехода.

1.4. Осуществить эмиссию терагерцового излучения при взаимодействии мультислойной структуры с фемтосекундными лазерными импульсами. Выявить влияние спин-переориентационного перехода на параметры эмитированного излучения. Определить механизм эмиссии.

2. В тонкой пленке ферримагнитного сплава редкоземельного и переходных металлов DyFeCo исследовать фотовозбуждение намагниченности:

2.1. Определить характерные времена релаксации фотовозбужденных носителей заряда.

2.2. Осуществить локальное управление ориентацией намагниченности единичным фемтосекундным импульсом и последовательностью из нескольких импульсов.

Методы исследования, достоверность и обоснованность

Для изучения металлических пленок и мультислойных интерметаллических структур использовались общепринятые методики экспериментальных исследований: спектроскопии с временным разрешением («возбуждение-зондирование»), исследование линейных магнитооптических эффектов Керра, терагерцовая спектроскопия с временным разрешением, поляризационная микроскопия, магнитометрия. Все используемые методики обеспечивались достаточным уровнем автоматизации для минимизации систематических погрешностей.

Обоснованность и достоверность результатов определяются корреляцией полученных экспериментальных и теоретических зависимостей. Достоверность результатов подтверждается многократной воспроизводимостью экспериментальных данных и их согласованностью с результатами, полученными ведущими российскими и зарубежными научными группами. Экспериментальные и теоретические результаты были получены на современном высокоточном оборудовании. Результаты диссертационной работы были апробированы на российских и международных конференциях и опубликованы в рецензируемых научных изданиях, входящих в базы Scopus и Web of Science.

Апробация работы

Результаты работы прошли апробацию на следующих международных конференциях:

—XXII международный симпозиум «Нанофизика и наноэлектроника», 12-15

марта 2018, г. Нижний Новгород, Россия;

—9 международная конференция по физике твердого тела, 25-28 сентября 2018,

Кишинев, Молдова;

—XXXIV международная конференция по взаимодействию высокоэнергетичного излучения с веществом, 1-6 марта 2019, Эльбрус, Кабардино-Балкария, Россия; —Международная конференция ФизикА.СПб, 22-24 Октября 2019 г., Санкт-Петербург, Россия;

—65-ая ежегодная конференция по магнетизму и магнитным материалам

(MMM2020), 2-6 ноября 2020, Флорида, США (онлайн); —XXV международный симпозиум «Нанофизика и наноэлектроника», 9-12 марта 2021, г. Нижний Новгород, Россия.

Научная новизна

1. Впервые при воздействии фемтосекундными лазерными импульсами возбуждена динамика намагниченности в мультислойных интерметаллических структурах NX[TbCo2/FeCo], где N = 3, 6, 14 - количество пар обменно связанных слоев.

2. Впервые показано усиление фотоиндуцированного отклика и увеличение времени релаксации намагниченности в условиях спин-переориентационного перехода;

3. На основе численного моделирования сверхбыстрой динамики намагниченности модифицированным уравнением Ландау-Лифшица-Гильберта в условиях фотоиндуцированного разрушения анизотропии с последующим её восстановлением для мультислойных структур ^[ТО^^еСо] определены постоянные затухания Гильберта и параметры, характеризующие фотоиндуцированное разрушение поля анизотропии;

4. В спинтронном эмиттере 3X[TbCo2/FeCo] впервые показана возможность управления ориентацией линейной поляризации терагерцового излучения в диапазоне от 0 до 180 градусов величиной напряженности магнитного поля без изменения его направления;

5. Впервые показана возможность переключения направления намагниченности в сплаве редкоземельного и переходных металлов DyFeCo единичным фемтосекундным лазерным импульсом.

Практическая значимость

Практическая значимость данной работы состоит в развитии оптических неразрушающих методик контроля материалов для современных областей твердотельной электроники: стрейнтроники и спинтроники. Результаты проведенных исследований представляют интерес для улучшения эксплуатационных характеристик магнитоэлектрических ячеек памяти ЫБЬЯЛЫ, спинтронных эмиттеров ТГц излучения, а также сверхбыстрых энергоэффективных ячеек памяти, основанных на полностью оптическом переключении магнитного параметра порядка.

Внедрение результатов и рекомендации по их использованию

Результаты работы использовались при выполнении проектов Министерства науки и высшего образования РФ (Е8Е7-0706-2020-0022), Российского фонда фундаментальных исследований (18-52-16021, 18-52-53030, 18-02-40027), Российского научного фонда (20-12-00276, 21-79-10353).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Фотоиндуцированная прецессия намагниченности возбуждается при комнатной температуре в мультислойных интерметаллических структурах 3,6,14Х[ТЬСо2/ЕеСо] под действием фемтосекундных лазерных импульсов при намагничивании вдоль легкой оси магнитокристаллической анизотропии. Времена затухания прецессии в мультислойных структурах в несколько раз меньше, чем в пленках FeCo и ТЬСо2.

2. Прецессия намагниченности вызвана частичным фотоиндуцированным разрушением поля магнитокристаллической анизотропии с последующим её восстановлением к исходной величине. Данный процесс определяется тремя временными константами. Амплитуда разрушения поля анизотропии в условиях

фотоиндуцированного возбуждения ферромагнитного резонанса, полученная в рамках модифицированной модели Ландау-Лифшица-Гильберта, уменьшается с увеличением отношения толщин обменно связанных слоев ТЬСо2 к FeCo.

3. Фотовозбуждение намагниченности фемтосекундными лазерными импульсами в условиях спин-переориентационного перехода приводит к значительному отклонению намагниченности из плоскости образца и увеличению времени релаксации намагниченности к исходному состоянию в несколько раз.

4. Взаимодействие фемтосекундного лазерного излучения с ферромагнитным интерметаллическим спинтронным эмиттером 3X[TbCo2/FeCo] приводит к генерации линейно-поляризованного терагерцового излучения за счет обратного спинового эффекта Холла. Ориентация поляризации терагерцового излучения перпендикулярна вектору намагниченности структуры. Приложение магнитного поля вдоль трудной оси магнитокристаллической анизотропии приводит к повороту намагниченности, и, как следствие, позволяет управлять положением плоскости поляризации ТГц излучения.

5. Воздействие фемтосекундными лазерными импульсами на ферримагнитную пленку сплава редкоземельного и переходных металлов Dyo,22Feo,68Coo,l толщиной 20 нм приводит к локальному изменению направления намагниченности. Пороговая плотность энергии, необходимая для полностью оптического переключения направления намагниченности единичным фемтосекундным лазерным импульсом без приложения внешнего магнитного поля составила 3 мДж/см2.

Личный вклад соискателя состоит в создании всех экспериментальных установок, использованных в работе, и проведении всех экспериментов по фотоиндуцированному управлению намагниченностью и исследованию параметров терагерцового излучения. Соискателем лично проводилось численное моделирование фотоиндуцированной динамики намагниченности на основе модифицированного уравнения Ландау-Лифшица-Гильберта, а также написание программного кода для автоматизации расчетов и экспериментов. Автор принимал

активное участие в интерпретации полученных экспериментальных результатов. Цели и задачи исследования формировались соискателем совместно с научным руководителем.

Серия образцов мультислойных интерметаллических структур NX[TbCo2/FeCo] и пленки FeCo и TbCo2 были изготовлены группой Ф. Перно (международная научная лаборатория LEMAC-LICS, Университет г. Лилль, Франция) в рамках сотрудничества с международной научной лабораторией LEMAC-LICS. Характеризация магнитных свойств образцов проводилась группой Ф. Перно (LEMAC-LICS) и А.А. Климовым (РТУ МИРЭА). Образец DyFeCo был предоставлен группой А.В. Кимеля (Университет Радбауда, г.Наймеген, Нидерланды). Модель фотоиндуцированного разрушения анизотропии была предложена В.Л. Преображенским (д.ф.-м.н., главный научный сотрудник научного центра волновых исследований Института общей физики им. А.М. Прохорова РАН).

Публикации

Результаты диссертационной работы опубликованы в 4 статьях в международных научных журналах, входящих в рекомендованный список ВАК Министерства высшего образования и науки РФ и в базы данных Scopus и WoS. Также результаты работы представлены в материалах 6 международных научных конференций. По результатам работы получено свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.

Структура работы

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка цитируемых источников, включающего 144 наименования. Работа содержит 140 страниц, 59 иллюстраций и 2 таблицы.

ГЛАВА 1. Управление намагниченностью фемтосекундными лазерными импульсами в устройствах твердотельной электроники

В первой главе на основе обзора литературы отражены последние достижения в области управления магнитным параметром порядка фемтосекундными лазерными импульсами для твердотельной электроники. Обсуждаются основные проблемы и пути развития данной области физики твердого тела. На основе анализа современного состояния обосновываются цель и задачи диссертации.

1.1. Управление динамикой намагниченности фемтосекундным лазерным излучением для устройств твердотельной электроники

Управление параметрами спиновой системы в магнитных структурах лежит в основе принципа работы современных устройств спинтроники. Скорость работы устройств на основе переключения магнитных состояний определяется частотой прецессии и временем релаксации спиновой системы [22]. Для разных типов устройств эти параметры могут существенно различаться. В частности, для элементов магнитной оперативной памяти (МКЛМ) и спиновых клапанов требуется высокое затухание (малое время релаксации) прецессии [23,24]. Напротив, в устройствах спин-волновой логики [25,26] и наногенераторах спиновых волн [27,28] затухание должно быть слабым (длительная релаксация). Пределом скорости работы всех устройств спинтроники является частота ферромагнитного резонанса (ФМР) [1].

Известно, что динамика намагниченности имеет прецессионный характер, и характерные частоты прецессии магнитного момента в ферромагнитных образцах лежат в гигагерцовом диапазоне [29]. Следовательно, для детального исследования динамики намагниченности в новых материалах и структурах нужна методика, которая имеет разрешение по времени в единицы пикосекунд. Данным требованиям отвечает методика «оптическое возбуждение-зондирование», широко используемая для исследования динамических процессов в твердом теле [6], в том числе фотоиндуцированной динамики намагниченности [17].

Методика «возбуждение-зондирование» позволяет исследовать динамические процессы в веществе с временным разрешением, равным длительности зондирующего импульса, которое может изменяться от 100 фс до аттосекунд [6]. Методика основана на оптической регистрации результата воздействия короткого импульса оптического возбуждения на вещество. Для реализации метода излучение лазера при помощи светоделительного устройства (пластина или куб) разделяется на два - возбуждающее и зондирующее - и направляется по двум каналам. При этом мощность излучения в возбуждающем канале на порядок превосходит аналогичный параметр в зондирующем канале. Возбуждение среды мощным оптическим импульсом приводит к изменению оптических констант материала за счет линейных и нелинейных эффектов. Следовательно, изменяются характеристики отраженного или прошедшего сквозь образец зондирующего оптического излучения (интенсивность, поляризация, фаза) в момент воздействия импульса и их релаксация к невозбужденным значениям. Регистрация данных изменений позволяет получить информацию о результате фотовозбуждения.

Для исследования процессов возбуждения и релаксации излучение каждого из каналов подводится к исследуемому образцу так, чтобы геометрический путь света в каждом из них был одинаков. В один из каналов устанавливается оптическая «линия задержки» - моторизированный управляемый линейный транслятор с системой зеркал или уголковым отражателем. Данное устройство позволяет механически регулировать разницу во времени (временную задержку) между попаданием на исследуемый образец возбуждающего и зондирующего импульсов. Таким образом, в зависимости от текущего положения линии задержки, можно регистрировать состояние среды в известный момент времени относительно прихода возбуждающего импульса (задержка величиной = 1 пс соответствует шагу транслятора в 200 мкм). Разрешение по времени в такой схеме определяется большей из двух величин: шагом линейного транслятора или длительностью источника лазерного излучения. Заметим, что установление шага транслятора

зависит от исследуемой системы: при больших характерных временах шаг транслятора может существенно превышать длительность импульса.

Оптическое управление спином чаще всего реализуется посредством сверхбыстрого размагничивания [30-32]. В то же время фемтосекундное излучение обеспечивает широкий спектр механизмов воздействия на спиновую систему. Фотовозбуждение динамики намагниченности при взаимодействии с фемтосекундными лазерными импульсами может осуществляться за счет обратных магнитооптических эффектов [33-35], за счет сверхбыстрого нагрева электронной подсистемы при поглощении исследуемым объектом энергии лазерного излучения [36], либо за счет инжекции фотоиндуцированного спин-поляризованного тока [37].

В ряде теоретических и экспериментальных исследований показано, что поглощение энергии фемтосекундных лазерных импульсов позволяет не только эффективно возбуждать магнитную динамику, но и управлять магнитным состоянием среды [38-41]. Вовлечение в процесс возбуждения других подсистем, таких как фононная и электронная, часто рассматривается как осложняющее обстоятельство оптического возбуждения сверхбыстрой магнитной динамики [9] и требует детального исследования для каждого конкретного случая.

За счет воздействия фемтосекундного лазерного импульса на магнитоупорядоченные среды возможна реализация управления спин-переориентационным фазовыми переходами (СПП) [9]. Несмотря на то, что воздействие лазерным импульсом может приводить к возбуждению когерентной спиновой динамики даже в отсутствие оптического поглощения, последнее в той или иной мере присутствует в большинстве сред, и может оказать влияние на процесс взаимодействия. Кроме размагничивания, результатом фотоиндуцированного нагрева решетки может быть изменение величины магнитокристаллической анизотропии [42-44]. Как и в случае размагничивания, наиболее ярко данный эффект должен проявляться вблизи ориентационных фазовых переходов[45].

Например, в работе [45] впервые было показано, что СПП второго рода в редкоземельном ортоферрите может быть индуцирован лазерным импульсом,

причем время возникновения данного перехода составляет несколько пикосекунд. Лазерно-индуцированные переходы первого и второго рода наблюдались в ортоферритах ЕгБеОз, БшБеОз, а также в ряде твердых растворов ортоферритов (КлД2)РеО3, где Я1,Я2 - разные редкоземельные ионы [41,46-49].

Большинство экспериментальных результатов исследования фотоиндуцированной динамики в условиях СПП получены в области низких температур, что ограничивает возможности применения данных эффектов в устройствах твердотельной электроники.

К числу систем, в которых магнитная анизотропия и СПП играют решающую роль для функциональности устройств, относятся перспективные материалы твердотельной электроники - магнитные интерметаллические мультислойные структуры [3]. Наиболее изученные структуры типа ферромагнитный металл (ФМ)/немагнитный металл (НМ) с перпендикулярной анизотропией используются для МЯЛМ со сверхбыстрой записью [13]. Структуры ФМ/НМ и ФМ/ФМ с одноосной анизотропией в плоскости используются в качестве спинтронных ТГц излучателей [50].

Мультислойные структуры типа ФМ/ФМ ТЬСо2/БеСо (ТСБС) с ростовой одноосной магнитокристаллической анизотропией, ориентированной в плоскости образцов [11], весьма перспективны для создания магнитоэлектрической оперативной памяти (МЕЬКЛМ) со сверхнизким энергопотреблением порядка нескольких аттоджоулей на бит (рисунок 1) [12].

Принцип действия таких устройств основан на спиновых переориентационных переходах в магнитной подсистеме, индуцированных короткими импульсами деформации, генерируемыми пьезоэлектрической составляющей, упруго связанной со структурой. Скорость переключения между магнитными состояниями в ячейках МЕЬКЛМ оценивалась в доли наносекунды. Вопрос о предельной скорости работы, определяемый динамическим поведением спиновой системы при сверхбыстром возбуждении, для таких мультислоев остается открытым.

Рисунок 1. а) Схематическое изображение ячейки магнитоэлектрической памяти МЕЬКЛМ, управляемой упругими напряжениями. Две устойчивые ориентации намагниченности М наблюдаются при ф0 = ± п/4; в = 0; б) Электрическая схема магнитоэлектрического считывания информации, хранящейся в магнитной подсистеме [12].

Индуцированный магнитным полем СПП из неколлинеарной в коллинеарную фазу (фазовый переход второго рода) в структурах с одноосной магнитокристаллической анизотропией наблюдается при намагничивании вдоль «трудной» оси при величине напряженности магнитного поля Н = НА [29,51].

Такой фазовый переход позволяет управлять направлением намагниченности структуры без изменения ориентации вектора напряженности магнитного поля Н. Также СПП характеризуется резонансным усилением различных физических эффектов. В частности, для мультислойных структур TCFC показано, что в области СПП наблюдается усиление магнитострикции [52] и магнитной восприимчивости [11], что может быть использовано в устройствах твердотельной электроники.

Таким образом, структуры TCFC являются перспективными материалами для различных приложений в области твердотельной электроники. Для оценки применимости материалов в устройствах памяти определяющими параметрами являются затухание Гильберта и временные константы релаксации намагниченности. Известно, что в мультислойных структурах наблюдается

сильное затухание [24,53,54], и для данного типа образцов классические методы по измерению ФМР не дают требуемой точности. Альтернативой может служить оптическая методика неразрушающего контроля «возбуждение-зондирование», позволяющая индуцировать ФМР при взаимодействии исследуемой среды с фемтосекундными лазерными импульсами. Физические явления, возникающие при использовании данной методики в указанных материалах, требуют детальных исследований.

1.2. Моделирование фотоиндуцированного управления намагниченностью

За последние годы были предложены различные теоретические модели для объяснения микроскопического происхождения сверхбыстрой динамики намагниченности [32]. Процесс размагничивания впервые был объяснен феноменологической моделью, называемой «трехтемпературной» моделью [30], которая основана на взаимодействии трех различных подсистем: электронов, решетки и спинов. В такой модели каждая подсистема является резервуаром для энергии, а поглощение энергии лазерного импульса электронной подсистемой вызывает теплообмен между тремя связанными подсистемами. Большинство моделей, представленных в литературе, не полностью учитывают физику сверхбыстрого размагничивания, поскольку не принимается во внимание сохранение углового момента. Кроме того, эти модели не учитывают эффекты начального нетеплового распределения, которое считается ключевым элементом для наблюдаемой сверхбыстрой динамики намагниченности [55].

Трехтемпературная модель не описывает фотоиндуцированный фемтосекундными лазерными импульсами ФМР, а также процессы фотоиндуцированного изменения анизотропии, и для описания динамики намагниченности требуются другие подходы. Наиболее часто используемый феноменологический подход к описанию движения вектора намагниченности Ш(1) ферромагнитного твердого тела в магнитном поле И(1) описывается уравнением Ландау-Лифшица с диссипативным членом в форме Гильберта (ЛЛГ) [56]:

йМ -, а

м=у[мхне„]+-

М X

ам

dt

где а - константа затухания Гильберта, М - вектор намагниченности среды, Не^-эффективное внутреннее поле структуры.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Овчаренко Сергей Вадимович, 2022 год

Список литературы

1. Hirohata A. et al. Review on spintronics: Principles and device applications // J. Magn. Magn. Mater. 2020. Vol. 509. P. 166711.

2. Baranov P.G. et al. Spintronics of semiconductor, metallic, dielectric, and hybrid structures (100th anniversary of the Ioffe Institute) // Uspekhi Fiz. Nauk. 2019. Vol. 189, № 08. P. 849-880.

3. Bukharaev A.A. et al. Straintronics: a new trend in micro- and nanoelectronics and material science // Uspekhi Fiz. Nauk. 2018. Vol. 188, № 12. P. 1288-1330.

4. Sander D. et al. The 2017 Magnetism Roadmap // J. Phys. D. Appl. Phys. 2017. Vol. 50, № 36. P. 363001.

5. Vedmedenko E.Y. et al. The 2020 magnetism roadmap // J. Phys. D. Appl. Phys. 2020. Vol. 53, № 45. P. 453001.

6. Lloyd-Hughes J. et al. The 2021 ultrafast spectroscopic probes of condensed matter roadmap // J. Phys. Condens. Matter. 2021. Vol. 33, № 35. P. 353001.

7. Kim S.K. et al. Ferrimagnetic spintronics // Nat. Mater. 2022. Vol. 21, № 1. P. 2434.

8. Nemec P. et al. Antiferromagnetic opto-spintronics // Nat. Phys. Springer US, 2018. Vol. 14, № 3. P. 229-241.

9. Kalashnikova A.M., Kimel A. V., Pisarev R. V. Ultrafast optomagnetism // Uspekhi Fiz. Nauk. 2015. Vol. 185, № 10. P. 1064-1076.

10. Gorchon J. et al. Single shot ultrafast all optical magnetization switching of ferromagnetic Co/Pt multilayers // Appl. Phys. Lett. 2017. Vol. 111, № 4. P. 042401.

11. Klimov A. et al. Inhomogeneous Spin Reorientation Transition (SRT) in Giant Magnetostrictive TbCo$_2$/FeCo Multilayers // IEEE Trans. Magn. IEEE, 2006. Vol. 42, № 10. P. 3090-3092.

12. Preobrazhensky V. et al. Dynamics of the stress-mediated magnetoelectric memory cell Nx(TbCo2/FeCo)/PMN-PT // J. Magn. Magn. Mater. 2018. Vol. 459. P. 6670.

13. Kimel A. V., Li M. Writing magnetic memory with ultrashort light pulses // Nat. Rev. Mater. 2019. Vol. 4, № 3. P. 189-200.

14. Stanciu C.D. et al. Ultrafast Interaction of the Angular Momentum of Photons with Spins in the Metallic Amorphous Alloy GdFeCo // Phys. Rev. Lett. 2007. Vol. 98, № 20. P. 207401.

15. Lambert C.-H.C.-H. et al. All-optical control of ferromagnetic thin films and nanostructures // Science (80-. ). 2014. Vol. 345, № 6202. P. 1337-1340.

16. El Hadri M.S. et al. Electrical characterization of all-optical helicity-dependent switching in ferromagnetic Hall crosses // Appl. Phys. Lett. 2016. Vol. 108, № 9. P. 092405.

17. Kirilyuk A., Kimel A. V., Rasing T. Ultrafast optical manipulation of magnetic order // Rev. Mod. Phys. 2010. Vol. 82, № 3. P. 2731-2784.

18. Kimel A.V. et al. Fundamentals and perspectives of ultrafast photoferroic recording // Phys. Rep. 2020. Vol. 852. P. 1-46.

19. El Hadri M.S. et al. Materials and devices for all-optical helicity-dependent switching // J. Phys. D. Appl. Phys. 2017. Vol. 50, № 13. P. 133002.

20. Kirilyuk A., Kimel A. V., Rasing T. All-Optical Switching of Magnetization // Spintronics Handbook: Spin Transport and Magnetism, Second Edition. CRC Press, 2019. P. 421-454.

21. Hellman F. et al. Interface-induced phenomena in magnetism // Rev. Mod. Phys. 2017. Vol. 89, № 2. P. 025006.

22. Back C.H. et al. Magnetization Reversal in Ultrashort Magnetic Field Pulses // Phys. Rev. Lett. 1998. Vol. 81, № 15. P. 3251-3254.

23. Byun J., Kang D.H., Shin M. Switching performance comparison between conventional SOT and STT-SOT write schemes with effect of shape deformation // AIP Adv. 2021. Vol. 11, № 1. P. 015035.

24. Urban R., Woltersdorf G., Heinrich B. Gilbert Damping in Single and Multilayer Ultrathin Films: Role of Interfaces in Nonlocal Spin Dynamics // Phys. Rev. Lett. 2001. Vol. 87, № 21. P. 217204.

25. Yu H. et al. Magnetic thin-film insulator with ultra-low spin wave damping for

coherent nanomagnonics // Sci. Rep. 2015. Vol. 4, № 1. P. 6848.

26. Jamali M. et al. Spin wave nonreciprocity for logic device applications // Sci. Rep. 2013. Vol. 3, № 1. P. 3160.

27. Silva T.J., Rippard W.H. Developments in nano-oscillators based upon spintransfer point-contact devices // J. Magn. Magn. Mater. 2008. Vol. 320, № 7. P. 1260-1271.

28. Haidar M. et al. A single layer spin-orbit torque nano-oscillator // Nat. Commun. 2019. Vol. 10, № 1. P. 2362.

29. Шавров В.Г., Щеглов В.И. Ферромагнитный резонанс в условиях ориентационного перехода. ФИЗМАТЛИТ, 2018.

30. Beaurepaire E. et al. Ultrafast Spin Dynamics in Ferromagnetic Nickel // Phys. Rev. Lett. 1996. Vol. 76, № 22. P. 4250-4253.

31. Wang K.L., Alzate J.G., Khalili Amiri P. Low-power non-volatile spintronic memory: STT-RAM and beyond // J. Phys. D. Appl. Phys. 2013. Vol. 46, № 8.

32. Wang C., Liu Y. Ultrafast optical manipulation of magnetic order in ferromagnetic materials // Nano Converg. 2020. Vol. 7, № 1. P. 35.

33. Kalashnikova A.M. et al. Impulsive Generation of Coherent Magnons by Linearly Polarized Light in the Easy-Plane Antiferromagnet FeBO3 // Phys. Rev. Lett. 2007. Vol. 99, № 16. P. 167205.

34. Kalashnikova A.M. et al. Impulsive excitation of coherent magnons and phonons by subpicosecond laser pulses in the weak ferromagnet FeBO3 // Phys. Rev. B. 2008. Vol. 78, № 10. P. 104301.

35. Choi G.-M., Park H.G., Min B.-C. The orbital moment and field-like torque driven by the inverse Faraday effect in metallic ferromagnets // J. Magn. Magn. Mater. 2019. Vol. 474. P. 132-136.

36. van Kampen M. et al. All-Optical Probe of Coherent Spin Waves // Phys. Rev. Lett. 2002. Vol. 88, № 22. P. 227201.

37. Razdolski I. et al. Nanoscale interface confinement of ultrafast spin transfer torque driving non-uniform spin dynamics // Nat. Commun. 2017. Vol. 8, № 1. P. 15007.

38. Iihama S. et al. Spin-transport Mediated Single-shot All-optical Magnetization

Switching of Metallic Films // J. Phys. Soc. Japan. 2021. Vol. 90, № 8. P. 081009.

39. Ostler T.A.A. et al. Ultrafast heating as a sufficient stimulus for magnetization reversal in a ferrimagnet // Nat. Commun. Nature Publishing Group, 2012. Vol. 3, № 1. P. 666.

40. Hansteen F. et al. Femtosecond Photomagnetic Switching of Spins in Ferrimagnetic Garnet Films // Phys. Rev. Lett. 2005. Vol. 95, № 4. P. 047402.

41. De Jong J.A. et al. Coherent Control of the Route of an Ultrafast Magnetic Phase Transition via Low-Amplitude Spin Precession // Phys. Rev. Lett. 2012. Vol. 108, № 15. P. 157601.

42. Liu Y. et al. Ultrafast optical modification of magnetic anisotropy and stimulated precession in an epitaxial Co2MnAl thin film // J. Appl. Phys. 2007. Vol. 101, № 9. P. 09C106.

43. Atoneche F. et al. Large ultrafast photoinduced magnetic anisotropy in a cobalt-substituted yttrium iron garnet // Phys. Rev. B. 2010. Vol. 81, № 21. P. 214440.

44. Shelukhin L.A. et al. Ultrafast laser-induced changes of the magnetic anisotropy in a low-symmetry iron garnet film // Phys. Rev. B. 2018. Vol. 97, № 1. P. 014422.

45. Kimel A. V. et al. Laser-induced ultrafast spin reorientation in the antiferromagnet TmFeO3 // Nature. 2004. Vol. 429, № 6994. P. 850-853.

46. De Jong J.A. et al. Laser-induced ultrafast spin dynamics in ErFeO3 // Phys. Rev. B - Condens. Matter Mater. Phys. 2011. Vol. 84, № 10. P. 1-8.

47. Kimel A. V. et al. Inertia-driven spin switching in antiferromagnets // Nat. Phys. Nature Publishing Group, 2009. Vol. 5, № 10. P. 727-731.

48. Kimel A. V. et al. Optical excitation of antiferromagnetic resonance in TmFeO3 // Phys. Rev. B - Condens. Matter Mater. Phys. 2006. Vol. 74, № 6. P. 1-4.

49. Le Guyader L. et al. Dynamics of laser-induced spin reorientation in Co/SmFeO3 heterostructure // Phys. Rev. B - Condens. Matter Mater. Phys. 2013. Vol. 87, №2 5.

50. Wu Y. et al. High-Performance THz Emitters Based on Ferromagnetic/Nonmagnetic Heterostructures // Adv. Mater. 2017. Vol. 29, № 4. P. 1603031.

51. Василевская Т.М. С.Д.И. Особенности прецессионной динамики

намагниченности одноосной магнитной пленки // Физика твердого тела. 2010. Vol. 53, № 1. P. 79.

52. Tiercelin N. et al. Giant magnetostrictive superlattices: from spin reorientation transition to MEMS. Static and dynamical properties // J. Magn. Magn. Mater. 2002. Vol. 249, № 3. P. 519-523.

53. Berger L. Effect of interfaces on Gilbert damping and ferromagnetic resonance linewidth in magnetic multilayers // J. Appl. Phys. 2001. Vol. 90, № 9. P. 46324638.

54. Barati E., Cinal M. Gilbert damping in binary magnetic multilayers // Phys. Rev. B. 2017. Vol. 95, № 13. P. 134440.

55. Malinowski G. et al. Control of speed and efficiency of ultrafast demagnetization by direct transfer of spin angular momentum // Nat. Phys. 2008. Vol. 4, № 11. P. 855-858.

56. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. К теории дисперсии магнитной проницаемости ферромагнитных тел // Phys. Zeitschr. Sow. 1935. Vol. 8. P. 153.

57. Zener C. Classical Theory of the Temperature Dependence of Magnetic Anisotropy Energy // Phys. Rev. 1954. Vol. 96, № 5. P. 1335-1337.

58. Carpene E. et al. Ultrafast three-dimensional magnetization precession and magnetic anisotropy of a photoexcited thin film of iron // Phys. Rev. B. 2010. Vol. 81, № 6. P. 060415.

59. Carpene E. et al. Three-dimensional magnetization evolution and the role of anisotropies in thin Fe/MgO films: Static and dynamic measurements // J. Appl. Phys. 2010. Vol. 108, № 6. P. 063919.

60. De Jong J.A. et al. Effect of laser pulse propagation on ultrafast magnetization dynamics in a birefringent medium // J. Phys. Condens. Matter. Institute of Physics Publishing, 2017. Vol. 29, № 16.

61. Kats V.N. et al. Ultrafast changes of magnetic anisotropy driven by laser-generated coherent and noncoherent phonons in metallic films // Phys. Rev. B. 2016. Vol. 93, № 21. P. 214422.

62. Le Guyader L. et al. Electromagnetic surface wave induced magnetic anisotropy //

J. Phys. D. Appl. Phys. 2009. Vol. 42, № 10. P. 105003.

63. Bera A. et al. Review of recent progress on THz spectroscopy of quantum materials: superconductors, magnetic and topological materials // Eur. Phys. J. Spec. Top.

2021. Vol. 230, № 23. P. 4113-4139.

64. Koral C., Papari G., Andreone A. THz Spectroscopy of Advanced Materials. 2021. P. 253-273.

65. Hu B.B., Nuss M.C. Imaging with terahertz waves // Opt. Lett. 1995. Vol. 20, № 16. P. 1716.

66. Patil M.R. et al. Terahertz Spectroscopy: Encoding the Discovery, Instrumentation, and Applications toward Pharmaceutical Prospectives // Crit. Rev. Anal. Chem.

2022. Vol. 52, № 2. P. 343-355.

67. Yu L. et al. The medical application of terahertz technology in non-invasive detection of cells and tissues: opportunities and challenges // RSC Adv. 2019. Vol. 9, № 17. P. 9354-9363.

68. Yan Z. et al. THz medical imaging: from in vitro to in vivo // Trends Biotechnol. 2022.

69. Dutta M., Bhalla A.S., Guo R. THz Imaging of Skin Burn: Seeing the Unseen—An Overview // Adv. Wound Care. 2016. Vol. 5, № 8. P. 338-348.

70. Valusis G. et al. Roadmap of Terahertz Imaging 2021 // Sensors. 2021. Vol. 21, № 12. P. 4092.

71. Царев М.В. Генерация и регистрация терагерцового излучения ультракороткими лазерными импульсами // Учебное пособие. Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет. 2011. 75 p.

72. DeFonzo A.P., Lutz C.R. Optoelectronic transmission and reception of ultrashort electrical pulses // Appl. Phys. Lett. 1987. Vol. 51, № 4. P. 212-214.

73. Smith P.R., Auston D.H., Nuss M.C. Subpicosecond photoconducting dipole antennas // IEEE J. Quantum Electron. 1988. Vol. 24, № 2. P. 255-260.

74. Fattinger C., Grischkowsky D. Terahertz beams // Appl. Phys. Lett. 1989. Vol. 54, № 6. P. 490-492.

75. van Exter M., Fattinger C., Grischkowsky D. Terahertz time-domain spectroscopy

76

77

78

79

80

81

82

83

84

85

86

87

88

89

of water vapor // Opt. Lett. 1989. Vol. 14, № 20. P. 1128.

Lepeshov S. et al. Enhancement of terahertz photoconductive antenna operation by optical nanoantennas // Laser Photon. Rev. 2017. Vol. 11, № 1. P. 1600199. Loffler T. et al. Large-area electro-optic ZnTe terahertz emitters // Opt. Express. 2005. Vol. 13, № 14. P. 5353.

Houver S. et al. 2D THz spectroscopic investigation of ballistic conduction-band electron dynamics in InSb // Opt. Express. 2019. Vol. 27, № 8. P. 10854. Monoszlai B. et al. High-energy terahertz pulses from organic crystals: DAST and DSTMS pumped at Ti:sapphire wavelength // Opt. Lett. 2013. Vol. 38, № 23. P. 5106.

Kampfrath T. et al. Terahertz spin current pulses controlled by magnetic

heterostructures // Nat. Nanotechnol. 2013. Vol. 8, № 4. P. 256-260.

Wang L. et al. Giant Room Temperature Interface Spin Hall and Inverse Spin Hall

Effects // Phys. Rev. Lett. 2016. Vol. 116, № 19. P. 196602.

Pai C.-F. et al. Spin transfer torque devices utilizing the giant spin Hall effect of

tungsten // Appl. Phys. Lett. 2012. Vol. 101, № 12. P. 122404.

Cheng L. et al. Studying spin-charge conversion using terahertz pulses // APL

Mater. 2021. Vol. 9, № 7. P. 070902.

Yang D. et al. Powerful and Tunable THz Emitters Based on the Fe/Pt Magnetic Heterostructure // Adv. Opt. Mater. 2016. Vol. 4, № 12. P. 1944-1949. Hibberd M.T. et al. Magnetic-field tailoring of the terahertz polarization emitted from a spintronic source // Appl. Phys. Lett. 2019. Vol. 114, № 3. P. 031101. Kong D. et al. Broadband Spintronic Terahertz Emitter with Magnetic-Field Manipulated Polarizations // Adv. Opt. Mater. 2019. Vol. 7, № 20. P. 1900487. Chen X. et al. Generation and manipulation of chiral broadband terahertz waves from cascade spintronic terahertz emitters // Appl. Phys. Lett. 2019. Vol. 115, № 22. P. 221104.

A mechanism of magnetic hysteresis in heterogeneous alloys // Philos. Trans. R. Soc. London. Ser. A, Math. Phys. Sci. 1948. Vol. 240, № 826. P. 599-642. Reinsel, D., Gantz, J. & Rydning J.S. https:/ (2018). Data age 2025: the evolution

of data to life-critical. An IDC white paper.

90. Table of contents // IEEE Spectr. 2018. Vol. 55, № 9. P. 1-3.

91. Tudosa I. et al. The ultimate speed of magnetic switching in granular recording media // Nature. 2004. Vol. 428, № 6985. P. 831-833.

92. Stanciu C.D. et al. All-Optical Magnetic Recording with Circularly Polarized Light // Phys. Rev. Lett. 2007. Vol. 99, № 4. P. 047601.

93. Wang S. et al. Dual-shot dynamics and ultimate frequency of all-optical magnetic recording on GdFeCo // Light Sci. Appl. 2021. Vol. 10, № 1. P. 8.

94. Ciuciulkaite A. et al. Magnetic and all-optical switching properties of amorphous TbxCo100-x alloys // Phys. Rev. Mater. 2020. Vol. 4, № 10. P. 104418.

95. Mangin S. et al. Engineered materials for all-optical helicity-dependent magnetic switching // Nat. Mater. 2014. Vol. 13, № 3. P. 286-292.

96. Aviles-Felix L. et al. All-optical spin switching probability in [Tb/Co] multilayers // Sci. Rep. 2021. Vol. 11, № 1. P. 6576.

97. Manz S. et al. Reversible optical switching of antiferromagnetism in TbMnO3 // Nat. Photonics. 2016. Vol. 10, № 10. P. 653-656.

98. Stupakiewicz A. et al. Selection rules for all-optical magnetic recording in iron garnet // Nat. Commun. 2019. Vol. 10, № 1. P. 612.

99. Londo S. et al. Ultrafast Optical Spin Switching in Ferrimagnetic Nickel Ferrite (NiFe 2 O 4 ) Studied by XUV Reflection-Absorption Spectroscopy // J. Phys. Chem. C. 2022. Vol. 126, № 5. P. 2669-2678.

100. Vahaplar K. et al. Ultrafast Path for Optical Magnetization Reversal via a Strongly Nonequilibrium State // Phys. Rev. Lett. 2009. Vol. 103, № 11. P. 66-69.

101. Savoini M. et al. Highly efficient all-optical switching of magnetization in GdFeCo microstructures by interference-enhanced absorption of light // Phys. Rev. B. 2012. Vol. 86, № 14. P. 140404.

102. Hylick A. et al. An Analysis of Hard Drive Energy Consumption // 2008 IEEE International Symposium on Modeling, Analysis and Simulation of Computers and Telecommunication Systems. IEEE, 2008. P. 1-10.

103. Liu J.P. et al. Nanoscale Magnetic Materials and Applications / ed. Liu J.P. et al.

Boston, MA: Springer US, 2009.

104. Davies C.S. et al. Towards massively parallelized all-optical magnetic recording // J. Appl. Phys. 2018. Vol. 123, № 21. P. 213904.

105. Maier S.A. Plasmonics: Fundamentals and Applications. New York, NY: Springer US, 2007.

106. Dutta A. et al. Surface-plasmon opto-magnetic field enhancement for all-optical magnetization switching // Opt. Mater. Express. 2017. Vol. 7, № 12. P. 4316.

107. Liu T. et al. Nanoscale confinement of all-optical magnetic switching in TbFeCo -competition with nanoscale heterogeneity. 2015.

108. Ignatyeva D.O. et al. Plasmonic layer-selective all-optical switching of magnetization with nanometer resolution // Nat. Commun. 2019. Vol. 10, № 1. P. 4786.

109. He L. et al. All-optical switching of magnetoresistive devices using telecom-band femtosecond laser // Appl. Phys. Lett. 2015. Vol. 107, № 10. P. 102402.

110. Chen J.-Y. et al. All-Optical Switching of Magnetic Tunnel Junctions with Single Subpicosecond Laser Pulses // Phys. Rev. Appl. 2017. Vol. 7, № 2. P. 021001.

111. Kimel A. V. et al. Nonthermal optical control of magnetism and ultrafast laser-induced spin dynamics in solids // J. Phys. Condens. Matter. 2007. Vol. 19, № 4.

112. Kirilyuk A., Kimel A. V., Rasing T. Laser-induced magnetization dynamics and reversal in ferrimagnetic alloys // Reports Prog. Phys. 2013. Vol. 76, № 2.

113. Radu I. et al. Transient ferromagnetic-like state mediating ultrafast reversal of antiferromagnetically coupled spins // Nature. 2011. Vol. 472, № 7342. P. 205-208.

114. Le Gall H. et al. Low field anisotropic magnetostriction of single domain exchangecoupled (TbFe/Fe) multilayers // J. Appl. Phys. 2000. Vol. 87, № 9. P. 5783-5785.

115. Quandt E. et al. Magnetic properties and microstructure of giant magnetostrictive TbFe/FeCo multilayers // J. Appl. Phys. 1998. Vol. 83, № 11. P. 7267-7269.

116. Saito N., Yamada M., Nakagawa S. Improvement of stress-induced magnetization reversal process of DyFeCo thin films // J. Appl. Phys. 2008. Vol. 103, № 7. P. 07A706.

117. Das B.K., Rastogi A.C. Thin Films for Secondary Data Storage // IETE J. Res. 1997.

Vol. 43, № 2-3. P. 221-232.

118. Recording characteristics of a magneto-optical super-resolution disk iHirokane, Y.Murakami, H.Katayama, A.Takahashi, K.Ohta and H.Yamaoka Precision Technology Development Center, Sharp Corporation 2613-1, Ichinomoto-cho, Tenri, Nara 632, 3apan. 1994. Vol. 2338. P. 301-304.

119. Carey R. et al. The magnetic properties of DyFeCo thin films // J. Magn. Magn. Mater. 1995. Vol. 148, № 3. P. 491-496.

120. Choi G.-M., Schleife A., Cahill D.G. Optical-helicity-driven magnetization dynamics in metallic ferromagnets // Nat. Commun. 2017. Vol. 8, № 1. P. 15085.

121. Звездин А.К., Котов В.А. Магнитооптика тонких пленок // Монография. 1988. Vol. Академичес. P. 192.

122. Калиш А.Н., Белотелов В.И. Магнитооптические эффекты для детектирования плоскостной намагниченности в плазмонных кристаллах // Физика твердого тела. 2016. Vol. 56, № 8. P. 1513.

123. Brunken M. et al. Electro-optic sampling at the TESLA test accelerator: Experimental setup and first results - TESLA Report 11. 2003.

124. Kovalev S.P., Kitaeva G.K. Terahertz electro-optical detection: optical phase or energy measurements // J. Opt. Soc. Am. B. 2013. Vol. 30, № 10. P. 2650.

125. Jiang Z. et al. Electro-optic sampling near zero optical transmission point // Appl. Phys. Lett. 1999. Vol. 74, № 9. P. 1191-1193.

126. Stupakiewicz A. et al. Ultrafast Magnetization Dynamics in Metallic Amorphous Ribbons with a Giant Magnetoimpedance Response // Phys. Rev. Appl. 2020. Vol. 13, № 4. P. 044058.

127. Shin S.C., Cofield M.L., Nuttall R.H.D. Structure and ferromagnetic resonance of Tb/FeCo multilayer thin films // J. Appl. Phys. 1987. Vol. 61, № 8. P. 4326-4328.

128. Zhao Y. et al. Gilbert damping in FeCo alloy: From weak to strong spin disorder // Phys. Rev. B. 2018. Vol. 98, № 17. P. 174412.

129. Klimov A. et al. Ferromagnetic resonance and magnetoelastic demodulation in thin active films with an uniaxial anisotropy // J. Appl. Phys. 2010. Vol. 107, № 9. P. 093916.

130. Li W. et al. Composition and temperature-dependent magnetization dynamics in ferrimagnetic TbFeCo // Phys. Rev. B. 2018. Vol. 97, № 18. P. 184432.

131. Mizukami S. et al. Gilbert damping in perpendicularly magnetized Pt/Co/Pt films investigated by all-optical pump-probe technique // Appl. Phys. Lett. 2010. Vol. 96, № 15. P. 152502.

132. Song H.-S. et al. Relationship between Gilbert damping and magneto-crystalline anisotropy in a Ti-buffered Co/Ni multilayer system // Appl. Phys. Lett. 2013. Vol. 103, № 2. P. 022406.

133. Djordjevic M. et al. Intrinsic and nonlocal Gilbert damping parameter in all optical pump-probe experiments // J. Appl. Phys. 2006. Vol. 99, № 8. P. 08F308.

134. Gerevenkov P.I. et al. Effect of magnetic anisotropy relaxation on laser-induced magnetization precession in thin galfenol films // Phys. Rev. Mater. 2021. Vol. 5, № 9. P. 094407.

135. Lalieu M.L.M., Koopmans B. Magneto-optics and Laser-Induced Dynamics of Metallic Thin Films // Handbook of Magnetism and Magnetic Materials. Cham: Springer International Publishing, 2021. P. 477-547.

136. Bezuglyi A.I., Shklovskii V.A. The kinetics of low-temperature electron-phonon relaxation in a metallic film following instantaneous heating of the electrons // J. Exp. Theor. Phys. 1997. Vol. 84, № 6. P. 1149-1163.

137. Wietstruk M. et al. Hot-Electron-Driven Enhancement of Spin-Lattice Coupling in Gd and Tb 4f Ferromagnets Observed by Femtosecond X-Ray Magnetic Circular Dichroism // Phys. Rev. Lett. 2011. Vol. 106, № 12. P. 127401.

138. Roth T. et al. Temperature Dependence of Laser-Induced Demagnetization in Ni: A Key for Identifying the Underlying Mechanism // Phys. Rev. X. 2012. Vol. 2, № 2. P. 021006.

139. Шайхулов Т.А. et al. Ферромагнетизм в гетероструктуре ферромагнитная пленка железо-иттриевого граната/ферромагнитный интерметаллид // Физика твердого тела. 2020. Vol. 62, № 9. P. 1488.

140. Kimura T. et al. Spin transfer torque switching of Co/Pd multilayers and Gilbert damping of Co-based multilayers // Jpn. J. Appl. Phys. 2018. Vol. 57, № 9S2. P.

09TD01.

141. Dagotto E. Nanoscale Phase Separation and Colossal Magnetoresistance: The Physics of Manganites and Related Compounds / ed. Sciences S.S. in S.-S. Springer Science & Business Media, 2003. 456 p.

142. Nagaosa N. et al. Anomalous Hall effect // Rev. Mod. Phys. 2010. Vol. 82, № 2. P. 1539-1592.

143. Khorsand A.R. et al. Role of Magnetic Circular Dichroism in All-Optical Magnetic Recording // Phys. Rev. Lett. 2012. Vol. 108, № 12. P. 127205.

144. Fleury-Frenette K. et al. Characteristics of the iron moment in Dy-Fe and Dy-FeCo amorphous alloys studied by X-ray magnetic circular dichroism // J. Magn. Magn. Mater. 2000. Vol. 220, № 1. P. 45-51.