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红外磁光效应探测边缘激励自旋波

介观与纳米尺度物理 2025-04-22 v1

摘要

最近的磁子学进展凸显了需要以高精度对自旋波特性进行检测和映射,以实现全芯片、小规模设备中的新型状态变量。由样品边缘在平面结构中激励的自旋波模式对于未来设计和表征磁子器件功能具有至关重要的基本意义。在本工作中,我们展示了一种基于红外光的磁光技术,同时作为光谱和成像工具使用。检测到的预cessional相位对比可直接用于构建连续波自旋波传播和稳态下的自旋波波前图,无需任何光学参考路径。我们实验检测了Y3Fe5O12薄膜样品的边缘自旋波模式,研究了由边缘主导模式向其体积对应模式的演化和干涉。观察到边缘和体积自旋波模式具有不同的波矢群和传播特征。进一步,通过对实空间中测量的波前进行傅里叶变换,获得了红外下磁子色散关系,这是一种巨大的优势,相对于波矢分辨的布里渊光散射(BLS),后者需要变化入射角,且也比相位分辨BLS更为笨拙。我们的结果表明,红外光脉冲灯可作为一种多功能平台,用于磁光探测磁化动力学,具有潜在的混合磁子系统调查意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.14013,
  title  = {Edge-prompted spin waves probed via magneto-optical effect in the infrared},
  author = {Junming Wu and Dinesh Wagle and Yuzan Xiong and Andrew Christy and Yi Li and Shihao Zhou and James F. Cahoon and Xufeng Zhang and M. Benjamin Jungfleisch and Wei Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.14013},
  year   = {2025}
}

备注

IEEE Nano 2025