We investigate the role of Pt on the magnetization dynamics of Pt/Co2FeAl0.5Si0.5/MgO with perpendicular magnetic anisotropy using the time resolved magneto-optic Kerr effect. Pt/Co2FeAl0.5Si0.5/MgO shows ultrafast magnetization dynamics comparable to 3d ferromagnets and can be fully demagnetized. The demagnetization time τd ∼ 0.27 ps and magnetic heat capacity are independent of the Pt underlayer, whereas the value of the electron-phonon coupling time τe ∼ 0.77 ps depends on the presence of the Pt layer. We further measure the effective damping αeff ∼ 1 that does not scale as the inverse demagnetization time (1/τd), but is strongly affected by the Pt layer.
References
1.
J. C.
Slonczewski
, J. Magn. Magn. Mater.
159
, L1
(1996
).2.
J. E.
Hirsch
, Phys. Rev. Lett.
83
, 1834
(1999
).3.
K.
Ando
, S.
Takahashi
, K.
Harii
, K.
Sasage
, J.
Ieda
, S.
Meaekawa
, and E.
Saitoh
, Phys. Rev. Lett.
101
, 036601
(2008
).4.
I. M.
Miron
, K.
Garello
, G.
Gaudin
, P.-J.
Zermatten
, M. V.
Costache
, S.
Auffret
, S.
Bandiera
, B.
Rodmacq
, A.
Schuhl
, and P.
Gambardella
, Nature
476
, 189
(2011
).5.
L.
Liu
, O. J.
Lee
, T. J.
Gudmundsen
, D. C.
Ralph
, and R. A.
Buhrman
, Phys. Rev. Lett.
109
, 096602
(2012
).6.
L.
Liu
, C.-F.
Pai
, Y.
Li
, H. W.
Tseng
, D. C.
Ralph
, and R. A.
Buhrman
, Science
336
, 555
(2012
).7.
C.-F.
Pai
, L.
Liu
, Y.
Li
, H. W.
Tseng
, D. C.
Ralph
, and R. A.
Buhrman
, Appl. Phys. Lett.
101
, 122404
(2012
).8.
X.
Qiu
, K.
Narayanapillai
, W.
Yang
, P.
Deorani
, D.-H.
Yang
, W.-S.
Noh
, J.-H.
Park
, K.-J.
Lee
, H.-W.
Lee
, and H.
Yang
, Nat. Nanotechnol.
10
, 333
(2015
).9.
X.
Qiu
, P.
Deorani
, K.
Narayanapillai
, K.-S.
Lee
, K.-J.
Lee
, H.-W.
Lee
, and H.
Yang
, Sci. Rep.
4
, 4491
(2014
).10.
M.
Oogane
and S.
Mizukami
, Philos. Trans. R. Soc. A
369
, 3037
(2011
).11.
L. M.
Loong
, P.
Deorani
, X.
Qiu
, and H.
Yang
, Appl. Phys. Lett.
107
, 022405
(2015
).12.
G. H.
Fecher
and C.
Felser
, J. Phys. D: Appl. Phys.
40
, 1582
(2007
).13.
R.
Shan
, H.
Sukegawa
, W. H.
Wang
, M.
Kodzuka
, T.
Furubayashi
, T.
Ohkubo
, S.
Mitani
, K.
Inomata
, and K.
Hono
, Phys. Rev. Lett.
102
, 246601
(2009
).14.
Q.
Zhang
, A. V.
Nurmikko
, G. X.
Miao
, G.
Xiao
, and A.
Gupta
, Phys. Rev. B
74
, 064414
(2006
).15.
G. M.
Müller
, J.
Walowski
, M.
Djordjevic
, G.-X.
Miao
, A.
Gupta
, A. V.
Ramos
, K.
Gehrke
, V.
Moshnyaga
, K.
Samwer
, J.
Schmalhorst
, A.
Thomas
, A.
Hütten
, G.
Reiss
, J. S.
Moodera
, and M.
Münzenberg
, Nat. Mater.
8
, 56
(2009
).16.
D.
Steil
, S.
Alebrand
, T.
Roth
, M.
Krauß
, T.
Kubota
, M.
Oogane
, Y.
Ando
, H. C.
Schneider
, M.
Aeschlimann
, and M.
Cinchetti
, Phys. Rev. Lett.
105
, 217202
(2010
).17.
J.-P.
Wüstenberg
, D.
Steil
, S.
Alebrand
, T.
Roth
, M.
Aeschlimann
, and M.
Cinchetti
, Phys. Status Solidi
248
, 2330
(2011
).18.
D.
Steil
, O.
Schmitt
, R.
Fetzer
, T.
Kubota
, H.
Naganuma
, M.
Oogane
, Y.
Ando
, A. K.
Suszka
, O.
Idigoras
, G.
Wolf
, B.
Hillebrands
, A.
Berger
, M.
Aeschlimann
, and M.
Cinchetti
, New J. Phys.
16
, 063068
(2014
).19.
B.
Koopmans
, J. J. M.
Ruigrok
, F.
Dalla Longa
, and W. J. M.
de Jonge
, Phys. Rev. Lett.
95
, 267207
(2005
).20.
H. J.
Skadsem
, Y.
Tserkovnyak
, A.
Brataas
, and G. E. W.
Bauer
, Phys. Rev. B
75
, 094416
(2007
).21.
S.
Mizukami
, S.
Tsunegi
, T.
Kubota
, M.
Oogane
, D.
Watanabe
, H.
Naganuma
, Y.
Ando
, and T.
Miyazaki
, J. Phys.: Conf. Ser.
200
, 042017
(2010
).22.
M. L.
Schneider
, T.
Gerrits
, A. B.
Kos
, and T. J.
Silva
, J. Appl. Phys.
102
, 053910
(2007
).23.
G.
Malinowski
, K. C.
Kuiper
, R.
Lavrijsen
, H. J. M.
Swagten
, and B.
Koopmans
, Appl. Phys. Lett.
94
, 102501
(2009
).24.
X.
Liu
, W.
Zhang
, M. J.
Carter
, and G.
Xiao
, J. Appl. Phys.
110
, 033910
(2011
).25.
Y.
Tserkovnyak
, A.
Brataas
, and G. E. W.
Bauer
, Phys. Rev. Lett.
88
, 117601
(2002
).26.
Y.
Tserkovnyak
, A.
Brataas
, and G. E. W.
Bauer
, Phys. Rev. B
66
, 224403
(2002
).27.
W.
Zhang
, V.
Vlaminck
, J. E.
Pearson
, R.
Divan
, S. D.
Bader
, and A.
Hoffmann
, Appl. Phys. Lett.
103
, 242414
(2013
).28.
Y.
Liu
, L. R.
Shelford
, V. V.
Kruglyak
, R. J.
Hicken
, Y.
Sakuraba
, M.
Oogane
, and Y.
Ando
, Phys. Rev. B
81
, 094402
(2010
).29.
M.
Yi
, Z.-F.
Chen
, D.-X.
Chen
, S.
Hiroaki
, I.
Koichiro
, T.-S.
Lai
, and S.-M.
Zhou
, Chin. Phys. Lett.
28
, 067501
(2011
).30.
S.
Qiao
, S.
Nie
, J.
Zhao
, Y.
Huo
, W.
Yizheng
, and X.
Zhang
, Appl. Phys. Lett.
103
, 152402
(2013
).31.
G.
Malinowski
, F.
Dalla Longa
, J. H. H.
Rietjens
, P. V.
Paluskar
, R.
Huijink
, H. J. M.
Swagten
, and B.
Koopmans
, Nat. Phys.
4
, 855
(2008
).32.
A. J.
Schellekens
, K. C.
Kuiper
, R. R. J. C.
de Wit
, and B.
Koopmans
, Nat. Commun.
5
, 4333
(2013
).33.
E.
Beaurepaire
, J.-C.
Merle
, A.
Daunois
, and J.-Y.
Bigot
, Phys. Rev. Lett.
76
, 4250
(1996
).34.
J.
Güdde
, U.
Conrad
, V.
Jähnke
, J.
Hohlfeld
, and E.
Matthias
, Phys. Rev. B
59
, R6608
(1999
).35.
T.
Kampfrath
, R. G.
Ulbrich
, F.
Leuenberger
, M.
Münzenberg
, B.
Sass
, and W.
Felsch
, Phys. Rev. B
65
, 104429
(2002
).36.
D.
Cheskis
, A.
Porat
, L.
Szapiro
, O.
Potashnik
, and S.
Bar-Ad
, Phys. Rev. B
72
, 014437
(2005
).37.
F.
Dalla Longa
, J. T.
Kohlhepp
, W. J. M.
de Jonge
, and B.
Koopmans
, Phys. Rev. B
75
, 224431
(2007
).38.
B.
Koopmans
, M.
van Kampen
, J. T.
Kohlhepp
, and W. J. M.
de Jonge
, Phys. Rev. Lett.
85
, 844
(2000
).39.
B.
Koopmans
, G.
Malinowski
, F.
Dalla Longa
, D.
Steiauf
, M.
Fähnle
, T.
Roth
, M.
Cinchetti
, and M.
Aeschlimann
, Nat. Mater.
9
, 259
(2010
).40.
A.
Manchon
, Q.
Li
, L.
Xu
, and S.
Zhang
, Phys. Rev. B
85
, 064408
(2012
).41.
J.
Kimling
, J.
Kimling
, R. B.
Wilson
, B.
Hebler
, M.
Albrecht
, and D. G.
Cahill
, Phys. Rev. B
90
, 224408
(2014
).42.
S.
Mizukami
, E. P.
Sajitha
, D.
Watanabe
, F.
Wu
, T.
Miyazaki
, H.
Naganuma
, M.
Oogane
, and Y.
Ando
, Appl. Phys. Lett.
96
, 152502
(2010
).43.
S.
Iihama
, S.
Mizukami
, H.
Naganuma
, M.
Oogane
, Y.
Ando
, and T.
Miyazaki
, Phys. Rev. B
89
, 174416
(2014
).44.
S.
Iihama
, Q.
Ma
, T.
Kubota
, S.
Mizukami
, Y.
Ando
, and T.
Miyazaki
, Appl. Phys. Express
5
, 083001
(2012
).45.
K.
Vahaplar
, A. M.
Kalashnikova
, A. V.
Kimel
, D.
Hinzke
, U.
Nowak
, R.
Chantrell
, A.
Tsukamoto
, A.
Itoh
, A.
Kirilyuk
, and T.
Rasing
, Phys. Rev. Lett.
103
, 117201
(2009
).46.
C.-H.
Lambert
, S.
Mangin
, B. S. D. CH. S.
Varaprasad
, Y. K.
Takahashi
, M.
Hehn
, M.
Cinchetti
, G.
Malinowski
, K.
Hono
, Y.
Fainman
, M.
Aeschlimann
, and E. E.
Fullerton
, Science
345
, 1337
(2014
).© 2016 Author(s).
2016
Author(s)
You do not currently have access to this content.