Нелинейная система резонаторной магноники на основе супертонкой пленки железо-иттриевого граната
Российский научный фонд, 23-79-30027
Гришин С.В.
11Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия

Email: sergrsh@yandex.ru
Поступила в редакцию: 28 апреля 2025 г.
В окончательной редакции: 16 сентября 2025 г.
Принята к печати: 17 сентября 2025 г.
Выставление онлайн: 9 декабря 2025 г.
Приводятся результаты экспериментального исследования системы микрополосковый полуволновый резонатор (МПР)-супертонкая пленка железо-иттриевого граната (ЖИГ) при повышенных уровнях мощности. Показано, что в линейном режиме супертонкая пленка ЖИГ, находясь в пучности переменного тока основного вида колебаний МПР, работает как гиромагнитный резонатор на частоте ферромагнитного резонанса. Последняя определяется поперечной ориентацией внешнего постоянного магнитного поля относительно распределения переменного тока стоячей волны в МПР. Установлено, что при замене МПР на микрополосковую линию передачи, работающую в режиме бегущей волны, супертонкая пленка ЖИГ не является гиромагнитным резонатором при той же ориентации постоянного магнитного поля относительно микрополоскового проводника. В нелинейном режиме система МПР-супертонкая пленка ЖИГ представляет собой многофункциональное нелинейное устройство с более низкими мощностными порогами, чем в случае пленок ЖИГ микронной толщины. Ключевые слова: резонаторная магноника, супертонкие пленки железо-иттриевого граната, нелинейный ферромагнитный резонанс.
- 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, 413001 (2021). DOI: 10.1088/1361-648X/abec1a
- M. Harder, B.M. Yao, Y.S. Gui, C.-M. Hu, J. Appl. Phys., 129 (20), 201101 (2021). DOI: 10.1063/5.0046202
- С.В. Гришин, В.С. Гришин, В.В. Гурзо, Ю.П. Шараевский, Радиотехника и электроника, 48 (6), 724 (2003). [S.V. Grishin, V.S. Grishin, V.V. Gurzo, Yu.P. Sharaevskii, J. Comm. Technol. Electron., 48 (6), 660 (2003).]
- A.B. Ustinov, V.S. Tiberkevich, G. Srinivasan, A.N. Slavin, A.A. Semenov, S.F. Karmanenko, B.A. Kalinikos, J.V. Mantese, R. Ramer, J. Appl. Phys., 100 (9), 093905 (2006). DOI: 10.1063/1.2372575
- A.B. Ustinov, B.A. Kalinikos, V.S. Tiberkevich, A.N. Slavin, G. Srinivasan, J. Appl. Phys., 103 (6), 063908 (2008). DOI: 10.1063/1.2895006
- С.В. Гришин, Ю.П. Шараевский, Письма в ЖТФ, 31 (2), 77 (2005). [S.V. Grishin, Yu.P. Sharaevskii, Tech. Phys. Lett., 31 (1), 81 (2005). DOI: 10.1134/1.1859509]
- X. Zhang, Z. Changling, J. Liang, H.X. Tang, J. Appl. Phys., 119 (2), 023905 (2016). DOI: 10.1063/1.4939134
- B. Bhoi, B. Kim, J. Kim, Y.-J. Cho, S.-K. Kim, Sci. Rep., 7 (1), 11930 (2017). DOI: 10.1038/s41598-017-12215-8
- J. Kim, B. Kim, B. Kim, H. Jeon, S.-K. Kim, Nat. Commun., 15 (1), 9014 (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-53328-9
- А.В. Вашковский, В.С. Стальмахов, Ю.П. Шараевский, Магнитостатические волны в электронике сверхвысоких частот (Изд-во Саратов. ун-та, 1993)
- J.D. Adam, IEEE Trans. Magn., 16 (5), 1168 (1980). DOI: 10.1109/TMAG.1980.1060801
- В.И. Зубков, В.Н. Кильдишев, Радиотехника и электроника, 33 (5), 1839 (1988)
- С.В. Гришин, Ю.П. Шараевский, ЖТФ, 76 (8), 107 (2006). [S.V. Grishin, Yu.P. Sharaevskii, Tech. Phys., 51 (8), 1069 (2006). DOI: 10.1134/S1063784206080172]
- K. Davidkova, K. Levchenko, F. Bruckner, R. Verba, F. Majcen, Q. Wang, M. Lindner, C. Dubs, V. Vlaminck, J. Kli ma, M. Urbanek, D. Suess, A. Chumak, Phys. Rev. Appl., 23 (3), 034026 (2025). DOI: 10.1103/PhysRevApplied.23.034026
- В. Геворкян, В. Кочемасов, А. Устинов, Компоненты и технологии, N 3 (188), 16 (2017)
- С.В. Гришин, В.С. Гришин, Ю.П. Шараевский, Радиотехника и электроника, 50 (8), 978 (2005). [S.V. Grishin, V.S. Grishin, Yu.P. Sharaevskii, J. Comm. Technol. Electron., 50 (8), 902 (2005).]