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.

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
).
You do not currently have access to this content.