Nonequilibrium sub–10 nm spin-wave soliton formation in FePt nanoparticles - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Science Advances Année : 2022

Nonequilibrium sub–10 nm spin-wave soliton formation in FePt nanoparticles

Diego Turenne
Alexander Yaroslavtsev
Xiaocui Wang
Vivek Unikandanuni
  • Fonction : Auteur
Igor Vaskivskyi
Michael Schneider
Robert Carley
Guiseppe Mercurio
Rafael Gort
  • Fonction : Auteur
Naman Agarwal
  • Fonction : Auteur
Benjamin van Kuiken
  • Fonction : Auteur
Laurent Mercadier
  • Fonction : Auteur
Justine Schlappa
Loïc Le Guyader
Natalia Gerasimova
  • Fonction : Auteur
Martin Teichmann
David Lomidze
Andrea Castoldi
Dimitri Potorochin
Deepak Mukkattukavil
Jeffrey Brock
Nanna Zhou Hagström
  • Fonction : Auteur
Alexander Reid
Xiaozhe Shen
Xijie Wang
Pablo Maldonado
Yaroslav Kvashnin
Karel Carva
Jian Wang
  • Fonction : Auteur
Yukiko Takahashi
Eric Fullerton
Stefan Eisebitt
Peter Oppeneer
Serguei Molodtsov
  • Fonction : Auteur
Andreas Scherz
  • Fonction : Auteur
Stefano Bonetti
Ezio Iacocca
Hermann Dürr

Résumé

Magnetic nanoparticles such as FePt in the L1 0 phase are the bedrock of our current data storage technology. As the grains become smaller to keep up with technological demands, the superparamagnetic limit calls for materials with higher magnetocrystalline anisotropy. This, in turn, reduces the magnetic exchange length to just a few nanometers, enabling magnetic structures to be induced within the nanoparticles. Here, we describe the existence of spin-wave solitons, dynamic localized bound states of spin-wave excitations, in FePt nanoparticles. We show with time-resolved x-ray diffraction and micromagnetic modeling that spin-wave solitons of sub–10 nm sizes form out of the demagnetized state following femtosecond laser excitation. The measured soliton spin precession frequency of 0.1 THz positions this system as a platform to develop novel miniature devices.
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Turenne-2022-spin-wave-soliton-FePt.pdf (2.78 Mo) Télécharger le fichier
Origine : Publication financée par une institution

Dates et versions

hal-03808328 , version 1 (14-10-2022)

Identifiants

Citer

Diego Turenne, Alexander Yaroslavtsev, Xiaocui Wang, Vivek Unikandanuni, Igor Vaskivskyi, et al.. Nonequilibrium sub–10 nm spin-wave soliton formation in FePt nanoparticles. Science Advances , 2022, 8 (13), pp.eabn0523. ⟨10.1126/sciadv.abn0523⟩. ⟨hal-03808328⟩
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