横向磁化纳米尺度波导中的长程自旋波传播
介观与纳米尺度物理
2021-04-14 v1 应用物理
摘要
基于自旋波的新型低能耗计算技术使磁子学受到越来越多的关注。近来，纵向磁化纳米尺度自旋波波导中的自旋波传播得到证实，证明了磁子学在亚 100 nm 尺度上的基本可行性。横向磁化纳米波导因提供大群速度与潜在的基于手性的受保护能量传输而备受关注，但由于其复杂的内部磁场分布尚未被研究。在此，我们呈现了宽度为 50 nm 的横向磁化钇铁石榴石纳米波导中传播自旋波的研究。采用空间与时间分辨的微聚焦布里渊光散射谱学测量自旋波群速度与衰减长度。观察到长程自旋波传播，衰减长度可达 (8.0±1.5) μm，自旋波寿命长达 (44.7±9.1) ns。结果得到微磁模拟的支持，揭示出单模色散关系，不同于微观系统中常见的局域边缘模形成。此外，模拟与实验中均观察到反向传播自旋波的频率非互易性，由结构的梯形横截面引起。所揭示的纳米尺度长距离自旋波传播对于自旋波器件应用尤为有趣，可在磁子电路中实现信息的长距离传输，以及新型低能耗器件架构。
引用
@article{arxiv.2101.10192,
title = {Long-range spin-wave propagation in transversely magnetized nano-scaled conduits},
author = {Björn Heinz and Qi Wang and Michael Schneider and Elisabeth Weiß and Akira Lentfert and Bert Lägel and Thomas Brächer and Carsten Dubs and Oleksandr V. Dobrovolskiy and Philipp Pirro and Andrii V. Chumak},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.10192},
year = {2021}
}