Эффекты нелинейности при распространении спиновых волн в двуслойном магнонном волноводе
Одинцов С.А.1, Локк Э.Г.2, Бегинин Е.Н.1, Садовников А.В.1
1Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия
2Фрязинский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук, Фрязино, Россия
Email: odinoff@gmail.com
Поступила в редакцию: 29 апреля 2022 г.
В окончательной редакции: 29 апреля 2022 г.
Принята к печати: 12 мая 2022 г.
Выставление онлайн: 21 июня 2022 г.
Продемонстрирована возможность частотно-селективного распространения спиновых волн в линейном и нелинейном режиме в магнонном микроволноводе, состоящем из двух слоев с различным значением величины намагниченности насыщения каждого слоя. Показано, что многомодовое распространение спиновых волн может осуществляться внутри двухслойной структуры в двух диапазонах частот, при этом увеличение мощности входного СВЧ сигнала приводит к изменению границ обоих частотных диапазонов. В то же время этот процесс сопровождается сильной невзаимностью распространений спин-волнового сигнала, что проявляется в изменении амплитудно частотных характеристик при изменении направления внешнего магнитного поля на противоположное, при этом в нелинейном режиме изменение границ частотных полос пропускания может меняться при увеличении мощности накачки. Предложенная концепция двухслойного спин-волнового волновода может лежать в основе изготовления нелинейных магнонных элементов, демонстрирующих функции межсоединений с поддержкой многополосных режимов работы. Ключевые слова: магноника, нелинейность, нелинейные системы, многослойнык системы, спиновые волны.
- 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 1009 (2020)
- I.V. Vetrova, M. Zelent, J. v Solys, V.A. Gubanov, A.V. Sadovnikov, T. v Scepka, J. Derer, R. Stoklas, V. Cambel, M. Mruczkiewicz. Appl. Phys.Lett. 118, 212409 (2021)
- A.G. Gurevich, G.A. Melkov. Magnetization Oscillations and Waves. CRC Press, London (1996)
- D.D. Stancil, A. Prabhakar. Spin Waves: Theory and Applications. Springer, (2009)
- Н. Н. Розанов. Диссипативные оптические солитоны. УФН 170, 4, 462 (2000)
- П.Е. Зильберман, С.А. Никитов, А.Г. Тимирязев. Письма в ЖТФ 42, 3, 82 (1985)
- A.D. Boardman, S.A. Nikitov, N. Waby. Phys. Rev. B 48, 13602 (1993)
- M. Chen, M. Tsankov, J. Nash, C. Patton. Phys. Rev. Lett. 70, 1707 (1993)
- R.W. Damon, J.R. Eshbach. J. Phys. Chem. Solids. 19, 308 (1961)
- T.W. O'Keeffe, R.W. Patterson. J. Appl. Phys. 49, 4886 (1978)
- S.N. Bajpai. J. Appl. Phys. 58, 910 (1985)
- M.A. Morozova, S.V. Grishin, A.V. Sadovnikov, D.V. Romanenko, Yu.P. Sharaevskii, S.A. Nikitov. Appl. Phys. Lett. 107, 242402 (2015)
- A.V. Chumak, P. Kabos, M. Wu, C. Abert, C. Adelmann, A. Adeyeye, J. Akerman, F.G. Aliev, A. Anane, A. Awad. Roadmap on Spin-Wave Computing, IEEE Transactions on Magnetics (2002). DOI:10.1109/TMAG.2022.3149664
- H. Suhl. J. Phys. Chem. Solids 1, 209 (1957)
- V.E. Demidov, M. Evelt, V. Bessonov, S.O. Demokritov, J.L. Prieto, M. Munoz, J. Ben Youssef, V.V. Naletov, G. de Loubens, O. Klein, M. Collet, P. Bortolotti, V. Cros, A. Anane. Sci. Rep. 6, 32781 (2016)
- U.-H. Hansen, V.E. Demidov, S.O. Demokritov. Appl.Phys. Lett. 94, 252502 (2009)
- A.V. Sadovnikov, E.N. Beginin, M.A. Morozova, Yu.P. Sharaevskii, S.V. Grishin, S.E. Sheshukova, S.A. Nikitov. Appl. Phys. Lett. 109, 042407 (2016)
- S.O. Demokritov. In: Topology in Magnetism. Springer Series in Solid-State Sciences / Eds J. Zang, V. Cros, A.Hoffmann. Springer, Cham (2018). V. 192
- A. Vansteenkiste, J. Leliaert, M. Dvornik, M. Helsen, F. Garcia-Sanchez, B.V. Waeyenberge. AIP Advances 4, 10, 107133 (2014)
- N. Vukadinovic, J. Ben Youssef, V. Castel, M. Labrune. Phys. Rev. B 79, 184405 (2009)
- C. Yang, H. Kuihua T. Zhaocai, L. Jinxiao, Ji Tongtong, Z. Xian. Alloys Compd. 860, 158235 (2021)
- J.P. Parekh, L.-P. Peng, H.S. Tuan. J. Appl. Phys. 85, 4862 (1999)
- T. Wolfram. J. Appl. Phys. 41, 11, 4748 (1970)
- M.S. Sodha., N.C. Srivastava. Microwave Propagation in Ferrimagnetics. Springer US ( 1981)
- A.K. Звездин, А.Ф. Попков. ЖЭТФ 84, 2, 606 (1988)
- Б.А. Калиникос, Н.Г. Ковшиков, А. Н. Славин. ЖЭТФ 94, 2, 159 (1983)
- P.R. Emtage. J. Appl. Phys. 49, 4475 (1978).
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.