基于电气和光学测量方法对表面声波和自旋波之间磁弹性耦合的定量评估

不同基本激发之间的耦合和混合态产生了新的功能。在声子学和自旋电子学中，磁弹性耦合（magnetoelastic coupling）在瑞利（Rayleigh）型表面声波（SAW）和自旋波（SW）之间最近引起了广泛关注。对耦合系统进行定量评估和比较对于发展磁弹性SAW-SW耦合研究至关重要。迄今为止，SAW-SW耦合的研究使用一种称为耦合强度（coupling strength）的量。然而，由于该量依赖于器件几何形状和施加磁场角度，而这些因素在以前的研究中并不统一，比较耦合强度值仍然具有挑战性。本文聚焦于一个实用常数，其由磁弹性常数和应变幅值组成，仅取决于材料属性。我们演示了一种多功能评估技术，通过结合电气测量和光学成像来评估该实用常数。该技术的关键部分是一种可用于非共振条件下的分析方法，即SAW和SW的共振频率不匹配。现有的分析仅能处理在共振条件下的情形。我们的分析使得可以观测SAW与可通过光学成像的共振频率以及频率在吉赫兹范围内的SW之间的磁弹性耦合。我们所演示的该技术在非共振条件下使用电气和光学测量，显著推进了SAW-SW耦合系统的研究。