НЕЛИНЕЙНЫЕ ВОЛНЫ. СОЛИТОНЫ. АВТОВОЛНЫ. САМООРГАНИЗАЦИЯ
Детектирование сфокусированных пучков поверхностных магнитостатических волн в структурах YIG / Pt
М. Е. Селезнёвab,
Г. М. Дудкоa,
Ю. В. Никулинab,
Ю. В. Хивинцевba,
В. К. Сахаровab,
А. В. Кожевниковa,
С. Л. Высоцкийab,
Ю. А. Филимоновab a Саратовский филиал Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН, Россия
b Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского, Россия
Аннотация:
Цель работы - с помощью обратного спинового эффекта Холла экспериментально исследовать детектирование сфокусированных пучков поверхностных магнитостатических волн (ПМСВ) в интегральных тонкопленочных микроструктурах YIG(3.9 мкм)/Pt(4 нм), где фокусировка обеспечивалась за счет криволинейной формы возбуждающей антенны. Провести сравнение со случаем детектирования ПМСВ, возбуждаемых прямолинейной антенной.
Методы. Эксперименты выполнялись с макетом типа линии задержки на основе структуры YIG/Pt. Исследовались амплитудно-частотные характеристики макета YIG/Pt и частотная зависимость ЭДС (V(f)), наводимая в платине.
Результаты. Показано, что на частотах f вблизи длинноволновой границы спектра ПМСВ, величина ЭДС V(f), генерируемой сфокусированной ПМСВ, может в разы превышать значения V(f) в случае возбуждения ПМСВ обычной (прямой) антенной. При этом в коротковолновой части спектра, наоборот, величина ЭДС, генерируемая сфокусированным пучком ПМСВ, оказывается заметно меньше. Такое поведение связано с хроматической аберрацией фокусирующих антенн ПМСВ, проявляющейся в частотной зависимости фокусного расстояния антенны, что подтверждается результатами проведенного микромагнитного моделирования. Показано, что падение сигнала ЭДС, генерируемого сфокусированным пучком ПМСВ, в коротковолновой части спектра связано с выходом фокуса на участок структуры, не покрытой пленкой Pt. При этом рост V(f) в длинноволновой области спектра ПМСВ объясняется увеличением погонной плотности мощности ПМСВ и формированием каустик под пленкой Pt.
Заключение. Полученные результаты могут быть применимы для разработки высокочувствительных детекторов спиновых волн и создания устройств спиновой логики.
Ключевые слова:
структуры YIG / Pt, фокусирующие антенны, поверхностные магнитостатические волны, обратный спиновый эффект Холла, микромагнитное моделирование
УДК:
537.86
Поступила в редакцию: 13.12.2023
DOI:
10.18500/0869-6632-003104