The nonreciprocal propagation of spin waves in an ultrathin Pt/Co/Ni film has been measured by Brillouin light scattering. The frequency nonreciprocity, due to the interfacial Dzyaloshinskii-Moriya interaction (DMI), has a sinusoidal dependence on the in-plane angle between the magnon wavevector and the applied magnetic field. The results, which are in good agreement with analytical predictions reported earlier, yield a value of the DMI constant which is the same as that obtained previously from a study of the magnon dispersion relations. We have demonstrated that our magnon-dynamics based method can experimentally ascertain the DMI constant of multilayer thin films.

1.
V. V.
Mazurenko
,
Y. O.
Kvashnin
,
F.
Jin
,
H. A.
De Raedt
,
A. I.
Lichtenstein
, and
M. I.
Katsnelson
,
Phys. Rev. B
89
,
214422
(
2014
).
2.
Y.
Onose
,
T.
Ideue
,
H.
Katsura
,
Y.
Shiomi
,
N.
Nagaosa
, and
Y.
Tokura
,
Science
329
,
297
(
2010
).
3.
S. W.
Cheong
and
M.
Mostovoy
,
Nat. Mater.
6
,
13
(
2007
).
4.
S.
Mühlbauer
,
B.
Binz
,
F.
Jonietz
,
C.
Pfleiderer
,
A.
Rosch
,
A.
Neubauer
,
R.
Georgii
, and
P.
Böni
,
Science
323
,
915
(
2009
).
5.
A.
Neubauer
,
C.
Pfleiderer
,
B.
Binz
,
A.
Rosch
,
R.
Ritz
,
P. G.
Niklowitz
, and
P.
Böni
,
Phys. Rev. Lett.
102
,
186602
(
2009
).
6.
C.
Pappas
,
E.
Lelièvre-Berna
,
P.
Falus
,
P. M.
Bentley
,
E.
Moskvin
,
S.
Grigoriev
,
P.
Fouquet
, and
B.
Farago
,
Phys. Rev. Lett.
102
,
197202
(
2009
).
7.
X. Z.
Yu
,
N.
Kanazawa
,
W. Z.
Zhang
,
T.
Nagai
,
T.
Hara
,
K.
Kimoto
,
Y.
Matsui
,
Y.
Onose
, and
Y.
Tokura
,
Nat. Commun.
3
,
988
(
2012
).
8.
J.
Iwasaki
,
M.
Mochizuki
, and
N.
Nagaosa
,
Nat. Nanotechnol.
8
,
742
(
2013
).
9.
N.
Romming
,
C.
Hanneken
,
M.
Menzel
,
J. E.
Bickel
,
B.
Wolter
,
K.
von Bergmann
,
A.
Kubetzka
, and
R.
Wiesendanger
,
Science
341
,
636
(
2013
).
10.
T.
Moriya
,
Phys. Rev.
120
,
91
(
1960
).
11.
M.
Bode
,
M.
Heide
,
K.
von Bergmann
,
P.
Ferriani
,
S.
Heinze
,
G.
Bihlmayer
,
A.
Kubetzka
,
O.
Pietzsch
,
S.
Blugel
, and
R.
Wiesendanger
,
Nature
447
,
190
(
2007
).
12.
S.
Heinze
,
K.
von Bergmann
,
M.
Menzel
,
J.
Brede
,
A.
Kubetzka
,
R.
Wiesendanger
,
G.
Bihlmayer
, and
S.
Blügel
,
Nat. Phys.
7
,
713
(
2011
).
13.
K.
Zakeri
,
Y.
Zhang
,
J.
Prokop
,
T. H.
Chuang
,
N.
Sakr
,
W. X.
Tang
, and
J.
Kirschner
,
Phys. Rev. Lett.
104
,
137203
(
2010
).
14.
A.
Thiaville
,
S.
Rohart
,
É.
Jué
,
V.
Cros
, and
A.
Fert
,
Europhys. Lett.
100
,
57002
(
2012
).
15.
S.
Emori
,
U.
Bauer
,
S.-M.
Ahn
,
E.
Martinez
, and
G. S. D.
Beach
,
Nat. Mater.
12
,
611
(
2013
).
16.
K.
Di
,
V. L.
Zhang
,
H. S.
Lim
,
S. C.
Ng
,
M. H.
Kuok
,
J.
Yu
,
J.
Yoon
,
X.
Qiu
, and
H.
Yang
,
Phys. Rev. Lett.
114
,
047201
(
2015
).
17.
K.
Di
,
V. L.
Zhang
,
H. S.
Lim
,
S. C.
Ng
,
M. H.
Kuok
,
X.
Qiu
, and
H.
Yang
,
Appl. Phys. Lett.
106
,
052403
(
2015
).
18.
M.
Belmeguenai
,
J.-P.
Adam
,
Y.
Roussigné
,
S.
Eimer
,
T.
Devolder
,
J.-V.
Kim
,
S. M.
Cherif
,
A.
Stashkevich
, and
A.
Thiaville
,
Phys. Rev. B
91
,
180405(R)
(
2015
).
19.
A. N.
Bogdanov
and
D. A.
Yablonskii
,
Sov. Phys. JETP
68
,
101
(
1989
).
20.
M.
Mena
,
R. S.
Perry
,
T. G.
Perring
,
M. D.
Le
,
S.
Guerrero
,
M.
Storni
,
D. T.
Adroja
,
C.
Rüegg
, and
D. F.
McMorrow
,
Phys. Rev. Lett.
113
,
047202
(
2014
).
21.
F.
Garcia-Sanchez
,
P.
Borys
,
A.
Vansteenkiste
,
J.-V.
Kim
, and
R. L.
Stamps
,
Phys. Rev. B
89
,
224408
(
2014
).
22.
J. F.
Cochran
,
Phys. Rev. B
64
,
134406
(
2001
).
23.
D.
Cortés-Ortuño
and
P.
Landeros
,
J. Phys.: Condens. Matter
25
,
156001
(
2013
).
24.
S.
Tacchi
,
F.
Montoncello
,
M.
Madami
,
G.
Gubbiotti
,
G.
Carlotti
,
L.
Giovannini
,
R.
Zivieri
,
F.
Nizzoli
,
S.
Jain
,
A. O.
Adeyeye
, and
N.
Singh
,
Phys. Rev. Lett.
107
,
127204
(
2011
).
25.
A. N.
Bogdanov
and
U. K.
Rößler
,
Phys. Rev. Lett.
87
,
037203
(
2001
).
26.
S.
Rohart
and
A.
Thiaville
,
Phys. Rev. B
88
,
184422
(
2013
).
You do not currently have access to this content.