Управление брэгговскими резонансами спиновых волн с помощью спинового тока в магнонном кристалле с Pt полосками

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В работе сообщается о частотной перестройке (электрической и магнитной) брэгговского резонанса в спектре спиновых волн в магнонном кристалле на основе пленки (100 нм) и полосок платины (Pt, 10 нм). Действие спинового тока на положение брэгговской запрещенной зоны различно при разной полярности напряжения, приложенного к платине. Напряжение положительной полярности не влияет на положение запрещенной зоны, в то время как при приложении напряжения отрицательной полярности запрещенная зона сдвигается вниз по частоте на величину порядку 5 МГц. На частотах вне запрещенной зоны в зависимости от полярности напряжения, приложенного к платине, наблюдается усиление, либо ослабление спиновой волны.

Об авторах

М. А Морозова

Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г.Чернышевского

Email: mamorozovama@yandex.ru
Саратов, Россия

О. В Матвеев

Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г.Чернышевского

Саратов, Россия

Н. Д Лобанов

Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г.Чернышевского

Саратов, Россия

Д. В Романенко

Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г.Чернышевского

Саратов, Россия

А. М Медников

Московский физико-технический институт

Москва, Россия

С. А Гусев

Институт физики микроструктур РАН

Н.Новгород, Россия

Н. С Гусев

Институт физики микроструктур РАН

Н.Новгород, Россия

C. А Никитов

Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г.Чернышевского; Институт радиотехники и электроники имени В.А.Котельникова РАН

Саратов, Россия; Москва, Россия

Список литературы

  1. П. Г. Баранов, А.М. Калашникова, В.И. Козуб, В.Л. Коренев,Ю. Г. Кусраев, Р.В. Писарев, В.Ф. Сапега, И.А. Акимов, М. Байер, А.В. Щербаков, Д.Р. Яковлев, Успехи физических наук 189(8), 849 (2019).
  2. C. Felser and G.H. Fecher, Spintronics: from materials to devices, Springer Science & Business Media, Dordrecht (2013).
  3. A. Brataas, B. van Wees, O. Klein, G. de Loubens, and M. Viret, Phys. Rep. 885, 1 (2020).
  4. С.А. Никитов, Д.В. Калябин, И.В. Лисенков, А.Н. Славин, Ю.Н. Барабаненков, С.А. Осокин, А.В. Садовников, Е.Н. Бегинин, М.А. Морозова, Ю.П. Шараевский, Ю.А. Филимонов, Ю.В. Хивинцев, С.Л. Высоцкий, В.К. Сахаров, Е.С. Павлов, Успехи физических наук 185(10), 1099 (2015).
  5. Y. Zhou, H. Jiao, Y.-t. Chen, G. E. Bauer, and J. Xiao, Physical Review B – Condensed Matter and Materials Physics B 88(18), 184403 (2013).
  6. K. Ando, S. Takahashi, K. Harii, K. Sasage, J. Ieda, S. Maekawa, and E. Saitoh, Phys. Rev. Lett. 101(3), 036601 (2008).
  7. X.-g. Wang, G.-h. Guo, and J. Berakdar, Phys. Rev. Appl. 15(3), 034050 (2021).
  8. K. Szulc, P. Graczyk, M. Mruczkiewicz, G. Gubbiotti, and M. Krawczyk, Phys. Rev. Appl. 14(3), 034063 (2020).
  9. H. Liu, D. Sun, C. Zhang, M. Groesbeck, R. Mclaughlin, and Z.V. Vardeny, Sci. Adv. 5(11), eaax9144 (2019).
  10. Y.V. Nikulin, M. Seleznev, Y.V. Khivintsev, V.K. Sakharov, E. S. Pavlov, S. Vysotskii, A.V. Kozhevnikov, and Y.A. Filimonov, Semiconductors 54(12), 1721 (2020).
  11. V. Demidov, S. Urazhdin, G. De Loubens, O. Klein, V. Cros, A. Anane, and S. Demokritov, Phys. Rep. 673, 1 (2017).
  12. V. Demidov, S. Urazhdin, E. Edwards, and S. Demokritov, Appl. Phys. Lett. 99(17), 172501 (2011).
  13. X.-g.Wang, G.-h. Guo, and J. Berakdar, Nat. Commun. 11(1), 5663 (2020).
  14. A. Chumak, A. Serga, and B. Hillebrands, J. Phys. D: Appl. Phys. 50(24), 244001 (2017).
  15. 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, and A.A. Serga, Commun. Phys. 3(1), 17 (2020).
  16. F. Ciubotaru, A. Chumak, N.Y. Grigoryeva, A. Serga, and B. Hillebrands, J. Phys. D: Appl. Phys. 45(25), 255002 (2012).
  17. K. Di, H. Lim, V. Zhang, S. Ng, M. Kuok, H. Nguyen, and M. Cottam, J. Appl. Phys. 115(5), 053904 (2014).
  18. F. Ciubotaru, A.V. Chumak, B. Obry, A.A. Serga, and B. Hillebrands, Phys. Rev. 88(13), 134406 (2013).
  19. F. Lisiecki, J. Rych ly, P. Ku´swik et al. (Collaboration), Phys. Rev. Appl. 11(5), 054003 (2019).
  20. H. Qin, G.-J. Both, S. J. H¨am¨al¨ainen, L. Yao, and S. van Dijken, Nat. Commun. 9(1), 5445 (2018).
  21. T. Goto, K. Shimada, Y. Nakamura, H. Uchida, and M. Inoue, Phys. Rev. Appl. 11(1), 014033 (2019).
  22. A.B. Ustinov, A.V. Drozdovskii, A.A. Nikitin, A.A. Semenov, D.A. Bozhko, A.A. Serga, B. Hillebrands, E. L¨ahderanta, and B.A. Kalinikos, Commun. Phys. 2(1), 137 (2019).
  23. S. Choudhury, A.K. Chaurasiya, A.K. Mondal, B. Rana, K. Miura, H. Takahashi, Y. Otani, and A. Barman, Sci. Adv. 6(40), eaba5457, 2020.
  24. T. Langner, D.A. Bozhko, S.A. Bunyaev, G.N. Kakazei, A.V. Chumak, A.A. Serga, B. Hillebrands, and V. I. Vasyuchka, J. Phys. D: Appl. Phys. 51(34), 344002 (2018).
  25. M. Iwaba and K. Sekiguchi, Appl. Phys. Express 14(7), 073002 (2021).
  26. X.-g. Wang, D. Schulz, G.-h. Guo, and J. Berakdar, Phys. Rev. Appl. 18(2), 024080 (2022).
  27. M. Morozova, N. Lobanov, O. Matveev, and S. Nikitov, J. Magn. Magn. Mater. 588, 171418 (2023).
  28. N.D. Lobanov, O.V. Matveev, and M.A. Morozova, Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys. 88, 254 (2024).
  29. O. Temnaya, A. Safin, D. Kalyabin, and S. Nikitov, Phys. Rev. Appl. 18(1), 014003 (2022).
  30. L. Liu, T. Moriyama, D. Ralph, and R. Buhrman, Phys. Rev. Lett. 106(3), 036601 (2011).
  31. P. Pirro, T. Br¨acher, A. Chumak, B. L¨agel, C. Dubs, O. Surzhenko, P. G¨ornert, B. Leven, and B. Hillebrands, Appl. Phys. Lett. 104(1), 012402 (2014).
  32. M. Morozova, N. Lobanov, O. Matveev, and S. Nikitov, JETP Lett. 115(12), 742 (2022).
  33. M. Morozova, A.Y. Sharaevskaya, A. Sadovnikov, S. Grishin, D. Romanenko, E. Beginin, Y.P. Sharaevskii, and S. Nikitov, J. Appl. Phys. 120(22), 223901 (2016).
  34. D. Marcuse, Light transmission optics, Van Nostrand Reinhold Company, N.Y. (1982).
  35. А.В. Вашковский, В.С. Стальмахов, Ю.П. Шараевский, Магнитостатические волны в электронике сверхвысоких частот, Издательство Саратовского университета, Саратов (1993).
  36. B. Kalinikos and A. Slavin, Journal of Physics C: Solid State Physics 19(35), 7013 (1986).
  37. H. Qin, S. J. H¨am¨al¨ainen, K. Arjas, J. Witteveen, and S. van Dijken, Phys. Rev. 98(22), 224422 (2018).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024