弯曲磁膜中自旋波的频率线宽与衰减长度
介观与纳米尺度物理
2018-08-01 v1
摘要
磁膜的曲率被提出作为在自旋波（SW）色散关系中诱导非互易性的一种手段（见[Otálora等人 Phys. Rev. Lett., 2016 117, 227203]与[Otálora等人 Phys. Rev. B., 2017 95, 184415]），从而扩展了控制SW的工具箱。在本文中，我们进一步补充该工具箱，通过分析表明膜曲率也体现在SW的吸收中，导致反向传播磁振子（magnon）的频率线宽（或寿命）出现差异。在此，我们研究了纳米管情形，预测对于半径范围30 nm至260 nm、厚度10 nm的广泛纳米管，反向传播SW的频率线宽变化约大于10%且可达20%。这些百分比可与从重金属/磁性金属夹层实验中提取的结果相比，其中线宽不对称性源于界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用（DMI）。我们还表明频率线宽与群速度之间的相互作用导致SW衰减长度的不对称性，在2–10 GHz频率范围内反向传播SW呈现10%至22%的变化。对于SW色散关系情形，所预测效应被识别为经典偶极-偶极相互作用，且频率线宽的解析表达式与含DMI的薄膜情形具有相同数学形式。此外，我们给出曲率可忽略的管状几何极限情形，使我们的解析模型收敛于文献中已知的平面薄膜情形。我们的发现向着实现三维曲线磁子器件迈进了一步。
引用
@article{arxiv.1805.08827,
title = {Frequency linewidth and decay length of spin waves in curved magnetic membranes},
author = {Jorge A. Otálora and Attila Kákay and Jürgen Lindner and Helmut Schultheiss and Andy Thomas and Jürgen Fassbender and Kornelius Nielsch},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.08827},
year = {2018}
}
备注
11 pages, 5 figures