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Spin-relaxation modulation and spin-pumping control by transverse spin-wave spin current in Y$$_3$$Fe$$_5$$O$$_{12}$$

Y$$_3$$Fe$$_5$$O$$_{12}$$における横スピン波によるスピン緩和変調とスピンポンプ制御

梶原 瑛祐*; 内田 健一*; 菊池 大介*; 安 東秀*; 藤川 安仁*; 齊藤 英治

Kajiwara, Yosuke*; Uchida, Kenichi*; Kikuchi, Daisuke*; An, Toshu*; Fujikawa, Yasunori*; Saito, Eiji

Y$$_3$$Fe$$_5$$O$$_{12}$$薄膜面内の温度勾配中における熱流によるスピン緩和の変調について調べた。温度勾配の方向によってY$$_3$$Fe$$_5$$O$$_{12}$$薄膜の強磁性共鳴の線幅、つまりスピン緩和、は増減すること、また、この変調はY$$_3$$Fe$$_5$$O$$_{12}$$薄膜中の熱的に誘起された横スピン波によって生じるスピン移行トルクを原因とすることを明らかにした。それらの実験結果は、Y$$_3$$Fe$$_5$$O$$_{12}$$に蒸着されたPt薄膜中におけるスピンポンプによって生じるスピン流の大きさはGilbert緩和定数の二乗に反比例し、現象論的なスピンポンプ模型と矛盾しないことを示している。

Heat-current-induced manipulation of spin relaxation in Y$$_3$$Fe$$_5$$O$$_{12}$$ under an in-plane temperature gradient is investigated. We show that the linewidth of the ferromagnetic resonance spectrum, i.e., the spin relaxation, in an Y$$_3$$Fe$$_5$$O$$_{12}$$ film increases or decreases depending on the temperature-gradient direction and that this modulation is attributed to the spin-transfer torque caused by a thermally induced transverse spin-wave spin current in the Y$$_3$$Fe$$_5$$O$$_{12}$$ film. The experimental results also show that the spin-current magnitude generated by spin pumping in an attached Pt film is inversely proportional to the square of the modulated Gilbert damping constant, consistent with a phenomenological spin-pumping model.

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パーセンタイル:30.5

分野:Physics, Applied

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