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.
References
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.
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
).© 2015 AIP Publishing LLC.
2015
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.