Static and dynamic magnetic properties of thin GaMnAs films with perpendicular anisotropy
Propriétés magnétiques statiques et dynamiques de couches minces de GaMnAs à anisotropie perpendiculaire
Résumé
GaMnAs is a diluted ferromagnetic semiconductor. The ferromagnetic order arises from the exchange interaction between carriers and magnetic atoms. The domain structure and domain wall dynamics of thin GaMnAs layers with perpendicular magnetization have been investigated by Kerr microscopy using a magnetic field pulse technique. Postgrowth annealing suppresses the anisotropic expansion of domain by decreasing the magnetic anisotropy fluctuations. Domain theory has been used to determine the spin stiffness and the domain wall parameter. The study of field-driven domain wall dynamics shows that beyond a creep regime, induced by defects, the Walker and precessional flow regimes are reached. The Gilbert's damping constant, that describe energy dissipation effects, is found to be 30 times larger that the one deduced from ferromagnetic resonance. Its value agrees with a model taking into account the non-conservation of the magnetization modulus.
GaMnAs est un semiconducteur ferromagnétique dilué dont l'ordre ferromagnétique résulte de l'interaction d'échange entre des porteurs et des ions magnétiques. La structure des domaines magnétiques et la dynamique de parois ont été étudiées par une technique d'impulsions de champ magnétique couplée à la microscopie Kerr dans des couches minces à aimantation perpendiculaire. Le recuit post-croissance supprime la croissance anisotrope des domaines en réduisant les fluctuations d'anisotropie. La constante d'échange, la largeur et l'énergie de paroi ont été obtenues à l'aide d'un modèle d'auto-organisation. L'étude de la dynamique de paroi sous champ magnétique met en évidence, au-delà du régime de reptation contrôlé par les défauts, le régime de Walker et le régime précessionnel gouvernés par la dissipation. Le coefficient d'amortissement obtenu, 30 fois plus grand qu'en résonance ferromagnétique, est cohérent avec un modèle incluant la non-conservation du module de l'aimantation.
Loading...