Управляемые режимы распространения спин-волнового сигнала в латеральных ЖИГ-микроволноводах с ортогональным элементом
Маслий Р.В.1, Хутиева А.Б.1, Садовников А.В.1
1Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия
Email: romamaslij5@gmail.com
Поступила в редакцию: 18 апреля 2024 г.
В окончательной редакции: 18 апреля 2024 г.
Принята к печати: 8 мая 2024 г.
Выставление онлайн: 5 августа 2024 г.
Проанализировано распространение спиновых волн (СВ) в структуре, состоящей из двух волноводов, расположенных с зазорами в горизонтальной плоскости, и одного волновода, расположенного перпендикулярно над ними. С использованием метода микромагнитного моделирования выявлен механизм контроля пространственной структуры спин-волнового пучка и его разделения между каналами массива микроволноводов на основе железо-иттриевого граната (ЖИГ). В частности, показано, что направление распространения СВ в массиве можно изменять путем изменения частоты, подаваемой на центральные каналы одного из слоев. Проведены детальные исследования режимов концентрации мощности сигнала, кодируемого в виде амплитуды и фазы СВ на концах центральных каналов с возможностью их отдельного включения, а также управления сигналом на концах микроволноводов верхнего слоя массива. Это позволяет рассматривать такой массив микроволноводов как управляемое логическое устройство или многоканальный делитель мощности. Ключевые слова: спиновая волна, микромагнитное моделирование, невзаимность, спин-волновой пучок.
- С.А. Никитов, Д.В. Калябин, И.В. Лисенков, А.Н. Славин, Ю.Н. Барабаненков, С.А. Осокин, А.В. Садовников, Е.Н. Бегинин, М.А. Морозова, Ю.П. Шараевский, Ю.А. Филимонов, Ю.В. Хивинцев, С.Л. Высоцкий, В.К. Сахаров, Е.С. Павлов. УФН 185, 10, 1099 (2015). [S.A. Nikitov, D.V. Kalyabin, I.V. Lisenkov, A.N. Slavin, Y.N. Barabanenkov, S.A. Osokin, A.V. Sadovnikov, E.N. Beginin, M.A. Morozova, Y.P. Sharaevsky, Y.A. Filimonov, Y.V. Khivintsev, S.L. Vysotsky, V.K. Sakharov, E.S. Pavlov. Phys. --- Usp. 58, 10, 1002 (2015)]
- V.E. Demidov, S. Urazhdin, A. Zholud, A.V. Sadovnikov, A.N. Slavin, S.O. Demokritov. Sci. Rep. 5, 1, 8578 (2015)
- 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. Phys. Rev. B 92, 2, 020408(R) (2015)
- A.V. Sadovnikov, E.N. Beginin, S.E. Sheshukova, Yu.P. Sharaevskii, A.I. Stognij, N.N. Novitski, V.K. Sakharov, Yu.V. Khivintsev, S.A. Nikitov. Phys. Rev. B 99, 5, 054424 (2019)
- A.V. Sadovnikov, A.A. Zyablovsky, A.V. Dorofeenko, S.A. Nikitov. Phys. Rev. Appl. 18, 2, 024073 (2022)
- M. Balynsky, D. Gutierrez, H. Chiang, A. Kozhevnikov, G. Dudko, Y. Filimonov, A.A. Balandin, A. Khitun. Sci. Rep. 7, 1, 11539 (2017)
- A.B. Ustinov, A.V. Drozdovskii, B.A. Kalinikos. Appl. Phys. Lett. 96, 14, 142513 (2010)
- L.A. Shelukhin, V.V. Pavlov, P.A. Usachev, P.Yu. Shamray, R.V. Pisarev, A.M. Kalashnikova. Phys. Rev. B 97, 1, 014422 (2018)
- С.А. Никитов, А.Р. Сафин, Д.В. Калябин, А.В. Садовников, Е.Н. Бегинин, М.В. Логунов, М.А. Морозова, С.А. Одинцов, С.А. Осокин, А.Ю. Шараевская, Ю.П. Шараевский, А.И. Кирилюк. УФН 190, 10, 1009 (2020). [S.A. Nikitov, A.R. Safin, D.V. Kalyabin, A.V. Sadovnikov, E.N. Beginin, M.V. Logunov, M.A. Morozova, S.A. Odintsov, S.A. Osokin, A.Yu. Sharaevskaya, Yu.P. Sharaevsky, A.I. Kirilyuk. Phys. --- Usp. 63, 10, 945 (2020)]
- А.Ю. Анненков, С.В. Герус, С.И. Ковалев. ЖТФ 68, 2, 82 (1998)
- Y.K. Fetisov, G. Srinivasan. Appl. Phys. Lett. 88, 14, 143503 (2006)
- С.Л. Высоцкий, Ю.В. Хивинцев, В.К. Сахаров, Ю.А. Филимонов. ЖТФ 64, 7, 1044 (2019). [S.L. Vysotskiy, Yu.V. Khivintsev, V. Sakharov, Yu. Filimonov. Tech. Phys. 64, 7, 984 (2019)]
- A.A. Grachev, A.V. Sadovnikov, S.A. Nikitov. Nanomater. 12, 9, 1520 (2022)
- A. Stognij, L. Lutsev, N. Novitskii, A. Bespalov, O. Golikova, V. Ketsko, R. Gieniusz, A. Maziewski. J. Phys. D 48, 485002 (2015)
- A.I. Stognij, L.V. Lutsev, V.E. Bursian, N.N. Novitskii. J. Appl. Phys. 118, 2, 023905 (2015)
- G. Gubbiotti, A. Sadovnikov, E. Beginin, S. Nikitov, D. Wan, A. Gupta, S. Kundu, G. Talmelli, R. Carpenter, I. Asselberghs, I.P. Radu, C. Adelmann, F. Ciubotaru. Phys. Rev. Appl. 15, 1, 014061 (2021)
- A.K. Ganguly, C. Vittoria. J. Appl. Phys. 45, 10, 4665 (1974)
- H. Puszkarski. Surf. Sci. Rep. 20, 2, 45 (1994)
- M.R. Daniel, P.R. Emtage. J. Appl. Phys. 53, 5, 3723 (1982)
- A.V. Sadovnikov, E.N. Beginin, S.E. Sheshukova, D.V. Romanenko, Yu.P. Sharaevskii, S.A. Nikitov. Appl. Phys. Lett. 107, 20, 202405 (2015)
- A.Y. Annenkov, S.V. Gerus, E.H. Lock. Europhys. Lett. 123, 4, 44003 (2018)
- А.Б. Хутиева, А.В. Садовников, А.Ю. Анненков, С.В. Герус, Э.Г. Локк. Изв. РАН. Сер. физ. 85, 11, 1542 (2021). [A.B. Khutieva, A.V. Sadovnikov, A.Yu. Annenkov, S.V. Gerus, E.H. Lock. Bull. Russ. Acadmy. Sci.: Phys. 85, 11, 1205 (2021)]
- S.N. Bajpai. J. Appl. Phys. 58, 2, 910 (1985)
- T.W. O'Keeffe, R.W. Patterson. J. Appl. Phys. 49, 9, 4886 (1978)
- O. Buttner, M. Bauer, C. Mathieu, S.O. Demokritov, B. Hillebrands, P.A. Kolodin, M.P. Kostylev, S. Sure, H. Dotsch, V. Grimalsky, Y. Rapoport, A.N. Slavin. IEEE Trans. Magn. 34, 4, 1381 (1998)
- A. Vansteenkiste, J. Leliaert, M. Dvornik, M. Helsen, F. Garcia-Sanchez, B. Van Waeyenberge. AIP Adv. 4, 10, 107133 (2014).