Управление свойствами спиновых волн в планарном зигзагообразном ЖИГ-микроволноводе с резонатором ромбовидной формы
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, FSRR-2023-0008
Фильченков И.О.1, Мартышкин А.А.1, Садовников А.В.1
1Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия
Email: infachforever@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.
Исследовалась возможность использования резонансного эффекта для управления сигналом, возникающего в процессе распространения спиновых волн (СВ) в магнитной пленке на основе железа-иттрия-граната (ЖИГ) с периодическими изменениями геометрии в виде зигзагообразных изломов с добавлением ЖИГ-резонатора в секции центрального излома. С использованием методов численного моделирования было показано, что в зигзагообразной структуре могут возникать зоны непропускания СВ. Также показана возможность управления количеством и глубиной зон непропускания на амплитудно-частотных характеристиках с помощью вариации расстояния между границей ЖИГ-микроволновода и резонатора. Продемонстрировано, что при внесении в систему микрорезонатора ромбовидной формы оказывается возможным подавление двух частотных зон непропускания при одновременном образовании одной зоны с высокой добротностью, при этом причина образования зон непропускания в спектре зигзагообразной магнонной структуры схожа с механизмом образования запрещенных зон в спектрах СВ магнонных кристаллов. Предложенная структура может использоваться в качестве управляемого СВЧ-фильтра сигнала. Ключевые слова: магноника, планарные системы, неоднородность, периодические системы.
- A.G. Gurevich, G.A. Melkov. Magnetization Oscillations and Waves. CRC Press, London (1996)
- Three-Dimensional Magnonics Layered, Micro- and Nanostructures / Ed. G. Gubbiotti. Jenny Stanford Publishing, N.Y. (2019). 416 p
- C. Felser, G.H. Fecher. Spintronics: From materials to devices. Springer, Netherlands (2013). 369 p
- S.A. Nikitov, P. Tailhades, C.S. Tsai. J. Magn. Magn. Mater. 236, 3, 320 (2001)
- M. Mruczkiewicz, P. Graczyk, P. Lupo, A. Adeyeye, G. Gubbiotti, M. Krawczyk. Phys. Rev. 96, 10, 104411 (2017)
- V. Chumak, A.A. Serga, B. Hillebrands. J. Phys. D 50, 24, 244001 (2017)
- E.N. Beginin, Yu.A. Filimonov, E.S. Pavlov, S.L. Vysotskii, S.A. Nikitov. Appl. Phys. Lett. 100, 25, 252412 (2012)
- А.А. Грачев, Е.Н. Бегинин, А.А. Мартышкин, А.Б. Хутиева, И.О. Фильченков, А.В. Садовников. Изв. вузов. ПНД 29, 2, 254 (2021)
- 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)
- A. Khitun, M. Bao, K.L. Wang. J. Phys. D 43, 26, 264005 (2010)
- V.E. Demidov, S. Urazhdin, G. de Loubens, O. Klein, V. Cros, A. Anane, S.O. Demokritov. Phys. Rep. 673, 1 (2017)
- A. Vansteenkiste, J. Leliaert, M. Dvornik, M. Helsen, F. Garcia-Sanchez, B. Van Waeyenberge. AIP Advances 4, 10, 107133 (2014)
- В.А. Губанов, С.Е. Шешукова, А.В. Садовников. ФТТ 63, 9, 1330 (2021). [V.A. Gubanov, S.E. Sheshukova, A.V. Sadovnikov. Phys. Solid State 63, 9, 1361 (2021)]
- А.А. Мартышкин, С.А. Одинцов, Ю.А. Губанова, Е.Н. Бегинин, С.Е. Шешукова, С.А. Никитов, А.В. Садовников. Письма в ЖЭТФ 110, 8, 526 (2019). [A.A. Martyshkin, S.A. Odintsov, Yu.A. Gubanova, E.N. Beginin, S.E. Sheshukova, S.A. Nikitov, A.V. Sadovnikov. JETP Lett. 110, 8, 533 (2019)].
- A.V. Sadovnikov, V.A. Gubanov, S.E. Sheshukova, Yu.P. Sharaevskii, S.A. Nikitov. Phys. Rev. Appl. 9, 5, 051002 (2018)
- G. Gubbiotti, A. Sadovnikov, S.E. Sheshukova, E. Beginin, S. Nikitov, G. Talmelli, C. Adelmann, F. Ciubotaru. J. Appl. Phys. 132, 8, 083902 (2022)
- A.V. Sadovnikov, G. Talmelli, G. Gubbiotti, E.N. Beginin, S. Sheshukova, S.A. Nikitov, C. Adelmann, F. Ciubotaru. J. Magn. Magn. Mater. 555, 168670 (2022)
- E.N. Beginin, A.V. Sadovnikov, V.K. Sakharov, A.I. Stognij, Y.V. Khivintsev, S.A. Nikitov. J. Magn. Magn. Mater. 492, 165647 (2019)
- A.D. Karenowska, J.F. Gregg, A.V. Chumak, A.A. Serga, B. Hillebrands. J. Phys.: Conf. ser. 303, 012018 (2011)