利用电学与光学测量定量评估表面声波与自旋波之间磁弹耦合的方法
介观与纳米尺度物理
2024-07-02 v1 材料科学
光学
量子物理
摘要
不同元激发的耦合与杂化带来了新的功能。在声子学与自旋电子学中，Rayleigh 型表面声波 (SAW) 与自旋波 (SW) 之间的磁弹耦合近来备受关注。定量评估和比较该耦合系统对于推进磁弹 SAW-SW 耦合的研究至关重要。迄今为止，以往的 SAW-SW 耦合研究均采用一个称为耦合强度的物理量。然而，由于该物理量依赖于以往研究中未统一的器件几何结构和外加磁场角度，因此公平地比较各研究之间的耦合强度值仍具挑战性。在此，我们关注一个由磁弹常数和应变振幅组成的实用常数，该常数仅依赖于材料属性。我们展示了一种通用的评估技术，通过结合电学测量与光学成像来评估该实用常数。该技术的一个关键部分是一种可在 SAW 与 SW 共振频率不匹配的失谐条件下使用的分析方法。现有分析方法仅能处理共振条件下的情况。我们的分析方法使得观察具有可被光学成像的共振频率的 SAW 与具有吉赫兹范围共振频率的 SW 之间的磁弹耦合成为可能。我们所展示的这种在失谐条件下使用电学与光学测量的技术，可以显著推进 SAW-SW 耦合系统的研究。
引用
@article{arxiv.2407.01107,
title = {Quantitative evaluation method for magnetoelastic coupling between surface acoustic waves and spin waves using electrical and optical measurements},
author = {Haruka Komiyama and Ryusuke Hisatomi and Kotaro Taga and Hiroki Matsumoto and Takahiro Moriyama and Hideki Narita and Shutaro Karube and Yoichi Shiota and Teruo Ono},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.01107},
year = {2024}
}