Вышедшие номера
Модификация дисперсионного спектра поверхностных спиновых волн в двухслойных пленках ЖИГ гибридным магнонным кристаллом
Российский научный фонд, РНФ, 23-79-30027
Пташенко А.С. 1, Садовников А.В. 1
1Саратовский государственный университет, Саратов, Россия
Email: andrey.po3@mail.ru
Поступила в редакцию: 8 сентября 2025 г.
В окончательной редакции: 8 сентября 2025 г.
Принята к печати: 12 ноября 2025 г.
Выставление онлайн: 21 декабря 2025 г.

В настоящей работе методами численного моделирования исследуются физические механизмы взаимодействия поверхностных магнитостатических волн с проводящей средой в гибридной структуре, состоящей из двухслойной пленки железо-иттриевого граната и металлического магнонного кристалла. Основное внимание уделено анализу трансформации дисперсионного спектра поверхностных магнитостатических волн в зависимости от электропроводности металла и его пространственного расположения относительно ферромагнитных слоев. Физической основой взаимодействия является возбуждение вихревых токов в металлическом экране переменным магнитным полем спиновой волны. Эти токи генерируют собственное магнитное поле, которое, в свою очередь, воздействует на волну, приводя к модификации ее дипольного поля и, как следствие, к изменению дисперсионных характеристик. Установлено, что уменьшение электропроводности металла ослабляет эффект экранирования, что проявляется в сглаживании антикроссинга дисперсионных мод и уменьшении ширины брэгговских запрещенных зон. Выявлен пороговый характер влияния проводимости, ниже которого система ведет себя практически как неэкранированная двухслойная пленка железо-иттриевого граната. Показана сильная зависимость эффекта от положения экрана, что объясняется различной степенью перекрытия поля поверхностных магнитостатических волн (локализованных на разных границах) с областью наведенных вихревых токов. Полученные результаты вносят вклад в фундаментальное понимание электродинамики спиновых волн в гибридных структурах феррит-металл. Ключевые слова: магноника, спиновые волны, гибридные магнонные системы, железо-иттриевый гранат, магнонный кристалл, вихревые токи, диполь-дипольное взаимодействие, невзаимность.
  1. A. Barman, G. Gubbiotti, S. Ladak, A.O. Adeyeye, M. Krawczyk, J. Grafe, C. Adelmann, S. Cotofana, A. Naeemi, V.I. Vasyuchka, B. Hillebrands. J. Phys.: Condens Matter, 33, 41, 413001 (2021)
  2. B. Flebus, D. Grundler, B. Rana, Y. Otani, I. Barsukov, A. Barman, G. Gubbiotti, P. Landeros, J. Angstrem kerman, U. Ebels, P. Pirro. J. Phys.: Condens Matter, 36, 363501 (2024)
  3. P.A. Popov, A.Y. Sharaevskaya, E.N. Beginin, A.V. Sadovnikov, A.I. Stognij, D.V. Kalyabin, S.A. Nikitov. J. Magn. Magn. Mater. 476, 423 (2019)
  4. A.K. Zvezdin, A.S. Logginov, G.A. Meshkov, A.P. Pyatakov. Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys. 71, 1561 (2007)
  5. S. Sugahara, J. Nitta. Proc. IEEE 98, 12, 2124 (2010)
  6. P.G. Baranov, A.M. Kalashnikova, V.I. Kozub, V.L. Korenev, Y.G. Kusrayev, R.V. Pisarev, V.F. Sapega, I.Y. Akimov, M. Bayer, A.V. Scherbakov, D.R. Yakovlev. Phys. Usp. 62, 8, 795 (2019)
  7. Y. Chai, Y. Liang, C. Xiao, Y. Wang, B. Li, D. Jiang, P. Pal, Y. Tang, H. Chen, Y. Zhang, H. Bai. Nat. Commun. 15, 1, 5975 (2024)
  8. W. Namiki, Y. Yamaguchi, D. Nishioka, T. Tsuchiya, K. Terabe. Mater. Today Phys. 45, 101465 (2024)
  9. V.V. Tikhonov, A.S. Ptashenko, A.V. Sadovnikov. J. Phys. D: Appl. Phys. 58, 7, 07LT01 (2024)
  10. S.A. Odintsov, S.E. Sheshukova, S.A. Nikitov, A.V. Sadovnikov. Phys. Rev. Appl. 22, 1, 014042 (2024)
  11. H.T. Nguyen, T.M. Nguyen, M.G. Cottam. Phys. Rev. B 76, 13, 134413 (2007)
  12. D. Sander, S.O. Valenzuela, D. Makarov, C.H. Marrows, E.E. Fullerton, P. Fischer, J. McCord, P. Vavassori, S. Mangin, P. Pirro, B. Hillebrands. J. Phys. D: Appl. Phys. 50, 36, 363001 (2017)
  13. A.V. Chumak, P. Kabos, M. Wu, C. Abert, C. Adelmann, A.O. Adeyeye, J. Angstrem kerman, F.G. Aliev, A. Anane, A. Awad, C.H. Back. IEEE Trans. Magn. 58, 6, 1 (2022)
  14. E.N. Beginin, A.V. Sadovnikov, A.Y. Sharaevskaya, A.I. Stognij, S.A. Nikitov. Appl. Phys. Lett. 112, 12, 122401 (2018)
  15. А.С. Пташенко, С.А. Однинцов, С.Е. Шешукова, А.В. Садовников. ФТТ 66, 6, 789 (2024)
  16. A.A. Serga, A.V. Chumak, B. Hillebrands. J. Phys. D: Appl. Phys. 43, 26, 264002 (2010)
  17. S.A. Nikitov, P. Tailhades, C.S. Tsai. J. Magn. Magn. Mater. 236, 3, 320 (2001)
  18. E.N. Beginin, Y.A. Filimonov, E.S. Pavlov, S.L. Vysotskii, S.A. Nikitov. Appl. Phys. Lett. 100, 25, 252501 (2012)
  19. S.A. Odintsov, S.E. Sheshukova, S.A. Nikitov, E.H. Lock, E.N. Beginin, A.V. Sadovnikov. J. Magn. Magn. Mater. 546, 168736 (2022)
  20. В.И. Зубков, Б.П. Нам. ЖТФ 59, 12, 115 (1989)
  21. D.D. Stancil, A. Prabhakar. Spin Waves. Vol. 5. New York: Springer, 2009
  22. С.А. Однинцов, Э.Г. Локк, Е.Н. Бегинин, А.В. Садовников. Russ. Technol. J. 10, 4, 55 (2022)
  23. A.V. Chumak, A.A. Serga, S. Wolff, B. Hillebrands, M.P. Kostylev. J. Appl. Phys. 105, 8, 083903 (2009)
  24. M.A. Abeed, S. Sahoo, D. Winters, A. Barman, S. Bandyopadhyay. Sci. Rep. 9, 1, 16635 (2019)
  25. K. Di, V.L. Zhang, M.H. Kuok, H.S. Lim, S.C. Ng, K. Narayanapillai, H. Yang. Phys. Rev. B 90, 6, 060405 (2014)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.