通过钇铁石榴石局部结晶实现磁子结构的激光图案化
应用物理
2024-02-23 v1
摘要
高质量钇铁石榴石（YIG）结构的制备与集成对于磁子学至关重要。具有优异性能的薄膜仅能在单晶钆镓石榴石（GGG）衬底上通过高温工艺获得。随后通过光刻和刻蚀实现磁子结构并非易事，因为它需要严格控制边缘粗糙度以避免磁子散射，并且在多层器件情况下需要平坦化。在本文中，我们描述了一种基于非晶YIG薄膜局部激光退火的不同方法，避免了将整个样品暴露于高热预算以及物理刻蚀的需要。从室温下通过脉冲激光沉积在GGG上生长的非晶顺磁YIG薄膜出发，使用405 nm激光通过局部结晶图案化任意形状的铁磁结构。在厚膜（160 nm）中，激光诱导的表面波纹阻止了图案化导管中自旋波模式的传播。对于较薄的薄膜（80 nm），在1.2微米宽的导管中观察到相干传播，衰减长度为5微米，对应的阻尼系数约为5e-3。讨论了实现与最先进外延YIG薄膜兼容的阻尼系数的可能途径。
引用
@article{arxiv.2402.14444,
title = {Laser patterning of magnonic structure via local crystallization of Yittrium Iron Garnet},
author = {A. Del Giacco and F. Maspero and V. Levati and M. Vitali and E. Albisetti and D. Petti and L. Brambilla and V. Polewczyk and G. Vinai and G. Panaccione and R. Silvani and M. Madami and S. Tacchi and R. Dreyer and S. R. Lake and G. Woltersdorf and G. Schmidt and Riccardo Bertacco},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.14444},
year = {2024}
}
备注
29 pages, 6 figures, This is the pre-peer reviewed version of the following article: "Patterning magnonic structures via laser induced crystallization of Yittrium Iron Garnet", by A. Del Giacco et al. https://doi.org/10.1002/adfm.202401129, which has been accepted for publication in Advanced Functional Materials