Одинцов С.А., Локк Э. Г., Бегинин Е.Н., Садовников А.В. Эффекты невзаимности при распространении спиновых волн в двухслойном магнонном микроволноводе на основе пленок железо-иттриевого граната. Russian Technological Journal , 2022 , 10 (4). С. 55-64. ISSN 2500-316X
Полный текст не доступен из этого репозитория.Аннотация
Цели. Эффекты невзаимности спиновых волн могут проявляться в металлизированных пленках феррит-гранатов. В настоящее время актуальной задачей является исследование динамики спиновых волн в микро-и наноразмерных магнитных пленках. Использование многослойных диэлектрических пленок железоиттриевого граната (ЖИГ) обеспечивает проявление эффекта невзаимности и в то же время дает большее преимущество по сравнению со слоистой структурой ЖИГ/металл ввиду значительно меньших спин-волновых потерь в двуслойной пленке ЖИГ, состоящей из слоев с различными значениями намагниченности. Такие пленки могут найти применение в задачах магнонной логики для создания управляемых интерферометров типа Маха - Цендера на основе принципов магноники. Цель настоящей работы - объединение концепции невзаимного спин-волнового распространения сигнала и одновременного проявления эффектов, возникающих при распространении спиновых волн в микроволноводах, образованных пленками ЖИГ конечной ширины. Методы. В работе используются экспериментальный метод микроволновой спектроскопии на основе векторного анализатора цепей и метод конечных разностей для численного моделирования дисперсионных характеристик спиновых волн в двуслойных магнонных микроволноводах. Также использована аналитическая модель, в рамках которой получено дисперсионное уравнение на основе магнитостатического приближения. Результаты. На основе измерений амплитудно-частотных и фазо-частотных характеристик показана возможность сосуществования двух частотных диапазонов для распространения спин-волнового сигнала в двуслойном магнонном микроволноводе на основе пленки ЖИГ, образованной двумя слоями с различными значениями намагниченности насыщения. Выявлены режимы невзаимного распространения спин-волнового сигнала. С помощью численной модели исследованы механизмы формирования в спектре двуслойной структуры ширинных мод спиновых волн, образующихся вследствие конечных размеров микроволновода. Оценка трансформации спектра мод также проведена при использовании аналитической модели. Экспериментальные данные хорошо согласуются с результатами предложенных численной и аналитической моделей. Выводы. Продемонстрирована возможность частотно-селективного распространения спиновых волн в магнонном микроволноводе, состоящем из двух слоев с различным значением величины намагниченности насыщения. Показано, что многомодовое распространение спиновых волн может осуществляться внутри двухслойной структуры в двух диапазонах частот. В то же время этот процесс сопровождается сильной невзаимностью распространений спин-волнового сигнала, что проявляется в изменении амплитудно- и фазо-частотных характеристик при изменении направления внешнего магнитного поля на противоположное. Предложенная концепция двухслойного спин-волнового волновода может лежать в основе изготовления магнонных межсоединений и магнонных интерферометров с поддержкой многополосных режимов работы.
| Тип объекта: | Статья |
|---|---|
| Подразделения (можно выбрать несколько, удерживая Ctrl): | 258 лаб. исследования СВЧ свойств ферромагнитных материалов |
| URI: | http://cplire.ru:8080/id/eprint/9244 |
 |
Изменить объект |
