预测磁子异质结构中由界面 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用介导的可调非互易自旋波产生
材料科学
2025-12-11 v1 其他凝聚态物理
应用物理
计算物理
摘要
由于界面 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用（iDMI），薄的金属磁性薄膜可以支持非互易自旋波。然而，这些薄膜通常具有高阻尼，使得自旋波传播距离很短（小于一微米）。在这项工作中，我们从理论上研究了具有 iDMI 的薄铁磁条，并通过驱动该条带的中心段来激发自旋波。由于 iDMI 的作用，自旋波从驱动区域向左和向右传播的振幅不同（即发生非互易性）。我们基于自旋波色散的计算以及微磁模拟均表明，改变驱动段宽度、驱动频率和静态施加场强度可以调节非互易性。我们基于自旋波色散的计算使用了一种所谓的“重叠函数”，将允许研究人员预测最大非互易性的条件，而无需计算求解器。此外，为了规避短传播距离的问题，我们提出了一种几何结构，其中 iDMI 仅存在于驱动区域，而低阻尼材料构成条带的其余部分。我们的计算表明，在距离激发区域几微米范围内仍具有显著的自旋波振幅。
引用
@article{arxiv.2512.09240,
title = {Predicting tunable nonreciprocal spin wave generation mediated by interfacial Dzyaloshinskii-Moriya interaction in magnonic heterostructures},
author = {Cameron A McEleney and Karen L Livesey and Robert E Camley and Rair Macêdo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.09240},
year = {2025}
}