Распространение спиновых волн в управляемом деформациями магнонном кристалле с пьезоэлектрическим слоем
Минобрнауки России, Государственное задание, FSRR-2023-0008
Грачев А.А.
1, Садовников А.В.
11Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия
Email: stig133@gmail.com, sadovnikovav@gmail.com
Поступила в редакцию: 17 апреля 2023 г.
В окончательной редакции: 17 апреля 2023 г.
Принята к печати: 11 мая 2023 г.
Выставление онлайн: 1 июля 2023 г.
Рассмотрены механизмы распространения спиновых волн в магнонно-кристаллической структуре, представляющей собой магнитный микроволновод с модулируемой шириной и нагруженный пьезоэлектрическим слоем с системой электродов типа "встречные штыри". C помощью численного моделирования на основе метода конечных элементов была поведена оценка трансформации внутреннего магнитного поля в магнонном кристалле при воздействии упругих деформаций. При этом наблюдается сдвиг частотной полосы брэгговского резонанса и глубины режекции спин-волнового сигнала на частоте брэгговского резонанса при приложении электрического потенциала к электродам. Показано, что при изменении полярности электрического поля можно эффективно управлять свойствами распространяющихся спиновых волн и пространственным распределением интенсивности динамической намагниченности в мультиферроидной структуре. Ключевые слова: магноника, стрейнтроника, нерегулярные структуры.
- A. Barman, G. Gubbiotti, S. Ladak, A.O. Adeyeye, M. Krawczyk, J. Grafe, C. Adelmann, S. Cotofana, A. Naeemi, V.I. Vasyuchka, B. Hillebrands, S.A. Nikitov, H. Yu, D. Grundler, A.V. Sadovnikov, A.A. Grachev, S.E. Sheshukova, J.-Y. Duquesne, M. Marangolo, G. Csaba, W. Porod, V.E. Demidov, S. Urazhdin, S.O. Demokritov, E. Albisetti, D. Petti, R. Bertacco, H. Schultheiss, V.V. Kruglyak, V.D. Poimanov, S. Sahoo, J. Sinha, H. Yang, M. Munzenberg, T. Moriyama, S. Mizukami, P. Landeros, R.A. Gallardo, G. Carlotti, J.-V. Kim, R.L. Stamps, R.E. Camley, B. Rana, Y. Otani, W. Yu, T. Yu, G.E.W. Bauer, C. Back, G.S. Uhrig, O.V. Dobrovolskiy, B. Budinska, H. Qin, S. van Dijken, A.V. Chumak, A. Khitun, D.E. Nikonov, I.A. Young, B.W. Zingsem, M. Winklhofer. J. Phys.: Condens. Matter 33, 41, 413001 (2021)
- V.V. Kruglyak, S.O. Demokritov, D. Grundler. J. Phys. D 43, 26, 264001 (2010)
- Q. Wang, M. Kewenig, M. Schneider, R. Verba, F. Kohl, B. Heinz, M. Geilen, M. Mohseni, B. Lagel, F. Ciubotaru, C. Adelmann, C. Dubs, S.D. Cotofana, O.V. Dobrovolskiy, T. Bracher, P. Pirro, A.V. Chumak. Nature Electron. 3, 12, 765 (2020)
- S. Bader, S. Parkin. Annu. Rev. Condens. Matter Phys. 1, 71 (2010)
- A. Mahmoud, F. Ciubotaru, F. Vanderveken, A.V. Chumak, S. Hamdioui, C. Adelmann, S. Cotofana. J. Appl. Phys. 128, 16, 161101 (2020)
- A. Chumak, P. Kabos, M. Wu, C. Abert, C. Adelmann, A. Adeyeye, J. Angstrem kerman, F. Aliev, A. Anane, A. Awad, C.H. Back, A. Barman, G.E.W. Bauer, M. Becherer, E.N. Beginin, V.A.S.V. Bittencourt, Y.M. Blanter, P. Bortolotti, I. Boventer, D.A. Bozhko, S.A. Bunyaev, J.J. Carmiggelt, R.R. Cheenikundil, F. Ciubotaru, S. Cotofana, G. Csaba, O.V. Dobrovolskiy, C. Dubs, M. Elyasi, K.G. Fripp, H. Fulara, I.A. Golovchanskiy, C. Gonzalez-Ballestero, P. Graczyk, D. Grundler, P. Gruszecki, G. Gubbiotti, K. Guslienko, A. Haldar, S. Hamdioui, R. Hertel, B. Hillebrands, T. Hioki, A. Houshang, C.-M. Hu, H. Huebl, M. Huth, E. Iacocca, M.B. Jungfleisch, G.N. Kakazei, A. Khitun, R. Khymyn, T. Kikkawa, M. Klaui, O. Klein, J.W. K os, S. Knauer, S. Koraltan, M. Kostylev, M. Krawczyk, I.N. Krivorotov, V.V. Kruglyak, D. Lachance-Quirion, S. Ladak, R. Lebrun, Y. Li, M. Lindner, R. Macv edo, S. Mayr, G.A. Melkov, S. Mieszczak, Y. Nakamura, H.T. Nembach, A.A. Nikitin, S.A. Nikitov, V. Novosad, J.A. Otalora, Y. Otani, A. Papp, B. Pigeau, P. Pirro, W. Porod, F. Porrati, H. Qin, B. Rana, T. Reimann, F. Riente, O. Romero-Isart, A. Ross, A.V. Sadovnikov, A.R. Safin, E. Saitoh, G. Schmidt, H. Schultheiss, K. Schultheiss, A.A. Serga, S. Sharma, J.M. Shaw, D. Suess, O. Surzhenko, K. Szulc, T. Taniguchi, M. Urbanek, K. Usami, A.B. Ustinov, T. van der Sar, S. van Dijken, V.I. Vasyuchka, R. Verba, S. Viola Kusminskiy, Q. Wang, M. Weides, M. Weiler, S. Wintz, S.P. Wolski, X. Zhang. IEEE Trans. Magn. 58, 6, 0800172 (2022)
- D.D. Stancil, A. Prabhakar. Spin Waves: Theory and Applications. Springer Science \& Business Media (2009)
- A. Khitun, K.L. Wang. J. Appl. Phys. 110, 3, 034306 (2011)
- K. Das, F. Feringa, M. Middelkamp, B. Van Wees, I.J. Vera-Marun. Phys. Rev. B 101, 5, 054436 (2020)
- Q. Wang, A.V. Chumak, P. Pirro. Nature Commun. 12, 2636 (2021)
- 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.А. Бухараев, А.К. Звездин, А.П. Пятаков, Ю.К. Фетисов. УФН 188, 5, 1288 (2018). [A.A. Bukharaev, A.K. Zvezdin, A.P. Pyatakov, Y.K. Fetisov. Phys.-Usp. 61, 5, 1175 (2018).]
- B. Rana, Y. Otani. Commun. Phys. 2, 90 (2019)
- A.V. Sadovnikov, A.A. Grachev, S.E. Sheshukova, Yu.P. Sharaevskii, A.A. Serdobintsev, D.M. Mitin, S.A. Nikitov. Phys. Rev. Lett. 120, 25, 257203 (2018)
- S. Bandyopadhyay, J. Atulasimha, A. Barman. Appl. Phys. Rev. 8, 4, 041323 (2021)
- A. Grachev, O. Matveev, M. Mruczkiewicz, M. Morozova, E. Beginin, S. Sheshukova, A. Sadovnikov. Appl. Phys. Lett. 118, 26, 262405 (2021)
- A.A. Grachev, A.V. Sadovnikov, S.A. Nikitov. Nanomater. 12, 9, 1520 (2022)
- S.A. Nikitov, P. Tailhades, C.S. Tsai. J. Magn. Magn. Mater. 236, 3, 320 (2001)
- Ю.В. Гуляев, С.А. Никитов, Л.В. Животовский, А.А. Климов, Ф. Тайад, Л. Пресманес, К. Бонин, Ч.С. Цай, С.Л. Высоцкий, Ю.А. Филимонов. Письма в ЖЭТФ 77, 10, 670 (2003). [Yu.V. Gulyaev, S.A. Nikitov, L.V. Zhivotovskii, A.A. Klimov, Ph. Tailhades, L. Presmanes, C. Bonningue, C.S. Tsai, S.L. Vysotskii, Yu.A. Filimonov. JETP Lett. 77, 10, 567 (2003).]
- С.Л. Высоцкий, С.А. Никитов, Ю.А. Филимонов. ЖЭТФ 128, 3, 636 (2005). [S.L. Vysotskii, S.A. Nikitov, Yu.A. Filimonov. JETP 101, 3, 547 (2005).]
- А.Б. Устинов, Б.А. Калиникос. Письма в ЖТФ 40, 13, 58 (2014). [A.B. Ustinov, B.A. Kalinikos. Technical Phys. Lett. 40, 7, 568 (2014).]
- A.A. Nikitin, A.B. Ustinov, A.A. Semenov, A.V. Chumak, A.A. Serga, V.I. Vasyuchka, E. Lahderanta, B.A. Kalinikos, B. Hillebrands. Appl. Phys. Lett. 106, 10, 102405 (2015)
- P. Frey, A.A. Nikitin, D.A. Bozhko, S.A. Bunyaev, G.N. Kakazei, A.B. Ustinov, B.A. Kalinikos, F. Ciubotaru, A.V. Chumak, Q. Wang, V.S. Tiberkevich, B. Hillebrands, A.A. Serga. Commun. Phys. 3, 1, 17 (2020)
- P.P. Silvester, R.L. Ferrari. Finite Elements for Electrical Engineers. Cambridge University Press (1996). 541 p
- O.C. Zienkiewicz, R.L. Taylor, J.Z. Zhu. The Finite Element Method: Its Basis and Fundamentals. Elsevier (2005)
- A. Vansteenkiste, J. Leliaert, M. Dvornik, M. Helsen, F. Garcia-Sanchez, B. Van Waeyenberge. AIP Advances 4, 10, 107133 (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.