毫开尔文温度下纳米厚YIG薄膜中的传播自旋波谱学

在毫开尔文温度下对薄膜进行传播自旋波谱学测量，是实现面向量子应用的大规模集成磁子电路的下一步。本文中，我们展示了在低至$45 \,\mathrm{mK}$的温度下，于$100\,\mathrm{nm}$厚钇铁石榴石（YIG）薄膜中的自旋波传播，采用沉积在YIG表面的带状线纳米天线进行电激发与探测。我们测量到超过$10\,\mu \mathrm{m}$距离的清晰传输特性，且提取的自旋波群速度与YIG饱和磁化强度同理论值吻合良好。我们表明，钆镓石榴石（GGG）衬底仅在对超过$75\,\mathrm{mT}$的外加磁场下影响自旋波传播特性，这源于GGG在$45 \,\mathrm{mK}$下高达$47 \,\mathrm{kA/m}$的磁化强度。我们的结果表明，所开发的制备与测量方法能够在毫开尔文温度下实现集成磁子量子纳米技术。