不同基片对铱铁石石薄膜自旋波传播性能的影响
材料科学
2024-10-24 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
稀土铁石石具有独特的自旋波（SW）特性，如低磁阻尼和较长的 SW 相干长度，使其成为磁声子学的理想材料。其中，铱铁石石（TmIG）是一种具有唯一磁学特性的非磁性体，包括室温下垂直磁各向异性（PMA）和拓扑霍尔效应，当生长至纳米尺度时，其应用可扩展到磁子旋子。本文研究了生长于 GGG 和 sGGG 基片的 TmIG 薄膜（厚度 7-34 nm）的 SW 传播性能。磁学测量显示，生长于 GGG 基片的 TmIG 薄膜表现出平面磁各向异性，而生长于 sGGG 基片的薄膜则表现出垂直磁各向异性。TmIG/GGG 薄膜的电气传输光谱测量揭示了磁声表面自旋波（MSSWs）可传播至 80 微米，SW 群速度为 2-8 km s^-1。令人惊讶的是，这些 MSSWs 表现出非互易的传播特性，为 SW 功能器件开辟了新的应用前景。生长于 sGGG 基片的 TmIG 薄膜表现出前向体积自旋波，具有在 32 微米尺度范围内的互易传播行为。
引用
@article{arxiv.2405.10740,
title = {Effect of Substrate on Spin-Wave Propagation Properties in Ferrimagnetic Thulium Iron Garnet Thin Films},
author = {Rupak Timalsina and Bharat Giri and Haohan Wang and Adam Erickson and Suchit Sarin and Suvechhya Lamichhane and Sy-Hwang Liou and Jeffery E. Shield and Xiaoshan Xu and Abdelghani Laraoui},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.10740},
year = {2024}
}