Bitte benutzen Sie diese Kennung, um auf die Ressource zu verweisen: http://doi.org/10.25358/openscience-111
Autoren: Seifert, Tom S.
Jaiswal, Samridh
Barker, Joseph
Weber, Sebastian T.
Razdolski, Ilya
Cramer, Joel
Gueckstock, Oliver
Maehrlein, Sebastian F.
Nadvornik, Lukas
Watanabe, Shun
Ciccarelli, Chiara
Melnikov, Alexey
Jakob, Gerhard
Münzenberg, Markus
Goennenwein, Sebastian T. B.
Woltersdorf, Georg
Rethfeld, Baerbel
Brouwer, Piet W.
Wolf, Martin
Kläui, Mathias
Kampfrath, Tobias
Titel: Femtosecond formation dynamics of the spin Seebeck effect revealed by terahertz spectroscopy
Online-Publikationsdatum: 26-Aug-2019
Erscheinungsdatum: 2018
Sprache des Dokuments: Englisch
Zusammenfassung/Abstract: Understanding the transfer of spin angular momentum is essential in modern magnetism research. A model case is the generation of magnons in magnetic insulators by heating an adjacent metal film. Here, we reveal the initial steps of this spin Seebeck effect with <27 fs time resolution using terahertz spectroscopy on bilayers of ferrimagnetic yttrium iron garnet and platinum. Upon exciting the metal with an infrared laser pulse, a spin Seebeck current js arises on the same ~100 fs time scale on which the metal electrons thermalize. This observation highlights that efficient spin transfer critically relies on carrier multiplication and is driven by conduction electrons scattering off the metal–insulator interface. Analytical modeling shows that the electrons’ dynamics are almost instantaneously imprinted onto js because their spins have a correlation time of only ~4 fs and deflect the ferrimagnetic moments without inertia. Applications in material characterization, interface probing, spin-noise spectroscopy and terahertz spin pumping emerge.
DDC-Sachgruppe: 530 Physik
530 Physics
Veröffentlichende Institution: Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Organisationseinheit: FB 08 Physik, Mathematik u. Informatik
Veröffentlichungsort: Mainz
ROR: https://ror.org/023b0x485
DOI: http://doi.org/10.25358/openscience-111
URN: urn:nbn:de:hebis:77-publ-592168
Version: Accepted version
Publikationstyp: Zeitschriftenaufsatz
Nutzungsrechte: Urheberrechtsschutz
Informationen zu den Nutzungsrechten: https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Zeitschrift: Nature communications
9
Seitenzahl oder Artikelnummer: Art. 2899
Verlag: Nature Publishing Group UK
Verlagsort: London
Erscheinungsdatum: 2018
ISSN: 2041-1723
URL der Originalveröffentlichung: http://dx.doi.org/10.1038/s41467-018-05135-2
DOI der Originalveröffentlichung: 10.1038/s41467-018-05135-2
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