横向耦合波导中局域边缘模式的剖析

我们提出了无限长矩形截面坡莫合金条带中驻立自旋波模式的系统微磁学研究。使用有限元动态矩阵方法，我们首先计算了作为跨条带面内磁场函数的本征频率和相应的本征向量（模式轮廓）。假设均匀射频激发，从模式轮廓计算铁磁共振谱，等效于实验铁磁共振测量。对场相关模式轮廓的研究使得能够对观察到的共振进行分类，这里主要关注条带边缘附近的真实边缘模式。此外，我们研究了50纳米厚坡莫合金条带对中模式局域化随条带宽度和横向分离的变化。对于紧密间隔的条带，准均匀模式的空间轮廓由于与相邻条带的边缘局域驻立自旋波模式的显著杂化而发生实质性改变。我们表明，通过精确控制条带之间的静磁耦合，可以实现局域边缘模式共振的宽范围可调谐性。边缘模式频率对偏置场的极端敏感性展示了边缘共振在场传感中的潜力。此外，对于窄条带（宽度约100 nm），由于允许的受限模式数量减少，可以实现场可控的共振切换，在条带中心或条带边缘局域之间切换。