Збудження ультракоротких спiнових хвиль за допомо-гою спiнового ефекту Черенкова в магнiтних хвилеводах
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe66.5.424Ключові слова:
спiновий ефект Черенкова, магнiтний хвилевод, спiнова хвиля, спiнтронiкаАнотація
У роботi проаналiзовано збудження ультракоротких спiнових хвиль за допомогою спiнового ефекту Черенкова методами мiкромагнiтного моделювання. Запропонована схема збудження хвиль є вiдносно простою та легко перебудовується. Отримано ефективнiсть збудження спiнових хвиль для рiзних швидкостей та ширин збуджуючого iмпульсу. Розглянуто систему двох зв’язаних хвилеводiв. В цьому випадку спiновi хвилi збуджуються в першому хвилеводi та переносяться у другий через дипольний зв’язок мiж хвилеводами. Також показано, що збудження та передача спiнових хвиль в такiй системi має певнi обмеження, пов’язанi з дипольними механiзмами у хвилеводах.
Посилання
A. Haldar, D. Kumar, A.O. Adeyeye. A reconfigurable waveguide for energy-efficient transmission and local manipulation of information in a nanomagnetic device. Nat. Nanotech. 11, 437 (2016).
https://doi.org/10.1038/nnano.2015.332
K. Wagner, A. Ka'kay, K. Schultheiss, A. Henschke, T. Sebastian, H. Schultheiss. Magnetic domain walls as reconfigurable spin-wave nanochannels. Nat. Nanotech. 11, 432 (2016).
https://doi.org/10.1038/nnano.2015.339
V.E. Demidov, S. Urazhdin, S.O. Demokritov. Direct observation and mapping of spin waves emitted by spin-torque nano-oscillators. Nature Materials, 9, 984 (2010).
https://doi.org/10.1038/nmat2882
M. Madami, S. Bonetti, G. Consolo, S. Tacchi, G. Carlotti, G. Gubbiotti, F.B. Mancoff , M.A. Yar, J. Akerman. Direct observation of a propagating spin wave induced by spin-transfer torque. Nat. Nanotech. 6, 635 (2011).
https://doi.org/10.1038/nnano.2011.140
C.S. Davies, A. Francis, A.V. Sadovnikov, S.V. Chertopalov, M.T. Bryan, S.V. Grishin, D.A. Allwood, Y.P. Sharaevskii, S.A. Nikitov, V.V. Kruglyak. Towards graded-index magnonics: Steering spin waves in magnonic networks. Phys. Rev. B 92, 020408(R) (2015).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.92.020408
V.E. Demidov, M.P. Kostylev, K. Rott, J. Munchenberger, G. Reiss S.O. Demokritov. Excitation of short-wave length spin waves in magnonic waveguides. Appl. Phys. Lett. 99, 082507 (2011).
https://doi.org/10.1063/1.3631756
Y. Au, E. Ahmad, O. Dmytriiev, M. Dvornik, T. Davison, V.V. Kruglyak. Resonant microwave-to-spin-wave transducer. Appl. Phys. Lett. 100, 182404 (2012).
https://doi.org/10.1063/1.4711039
H. Yu, G. Duerr, R. Huber, M. Bahr, T. Schwarze, F. Brandl, D. Grundler. Omnidirectional spin-wave nano-
grating couple. Nat. Commun. 4, 2702 (2013).
G. Dieterle, J. Forster, H. Stoll, A.S. Semisalova, S. Finizio, A. Gangwar, M. Weig, M. Noske, M. Fahnle, I. Bykova, J. Grafe, D.A. Bozhko, Yu. Musiienko-Shmarova, V. Tiberkevich, A.N. Slavin, C.H. Back, J. Raabe, G. Schutz, S. Wintz. Coherent excitation of heterosymmetric spin waves with ultrashort wavelengths. Phys. Rev. Lett. 122, 117202 (2019).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.122.117202
M. Yan, C. Andreas, A. Kakay, F. Garcia-Sanchez, R. Hertel. Fast domain wall dynamics in magnetic nanotubes: Suppression of Walker breakdown and Cherenkov-like spin wave emission. Appl. Phys. Lett. 99, 122505 (2011).
https://doi.org/10.1063/1.3643037
M. Yan, C. Andreas, A. Ka'kay, R. Hertel. Spin-Cherenkov effect and magnonic Mach cones. Phys. Rev. B 88, 220412(R) (2013).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.88.220412
Q. Wang, P. Pirro, R. Verba, A. Slavin, B. Hillebrands, A.V. Chumak. Reconfi gurable nanoscale spin-wave directional coupler. Sci. Adv. 4(1), e1701517 (2018).
https://doi.org/10.1126/sciadv.1701517
A.A. Serga, A.V. Chumak, B. Hillebrands. YIG magnonics. J. Phys. D: Appl. Phys. 43, 264002 (2010).
https://doi.org/10.1088/0022-3727/43/26/264002
M.J. Donahuem, D.G. Porter. Interagency Report NIS-TIR 6376 (National Institute of Standards and Technology, 1999).
A.G. Gurevich, G.A. Melkov. Magnetization Oscillations and Waves (CRC Press, 1996).
J. Xia, X. Zhang, M. Yan, W. Zhao, Y. Zhou. Spin-Cherenkov effect in a magnetic nanostrip with interfacial Dzyaloshinskii-Moriya interaction. Sci. Rep. 6, 25189 (2016). https://doi.org/10.1038/srep25189
T. Bracher, P. Pirro, B. Obry, B. Leven, A.A. Serga, B. Hillebrands. Mode selective parametric excitation of spin waves in a Ni81Fe19 microstripe. Appl. Phys. Lett. 99, 162501 (2011). https://doi.org/10.1063/1.3651506
O.V. Prokopenko, D.A. Bozhko, V.S. Tyberkevych, A.V. Chumak, V.I. Vasyuchka, A.A. Serga, O. Dzyapko, R.V. Verba, A.V. Talalaevskij, D.V. Slobodianiuk, Yu.V. Kobljanskyj, V.A. Moiseienko, S.V. Sholom, V.Yu. Malyshev. Recent trends in microwave magnetism and superconductivity. Ukr. J. Phys. 64, 888 (2019). https://doi.org/10.15407/ujpe64.10.888
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
