自支撑金属-铁磁体多层结构中的共振声子-磁子相互作用

我们分析了自支撑混合金属-铁磁体双层与三层结构中驻立垂直自旋波模式（交换磁子）与纵向声学声子模式之间的共振磁弹性相互作用。铁磁层充当磁腔，而所有金属层控制声学振动的频率与本征模式。此处提出的结构设计可实现并调控声子与磁子之间频谱与空间模式的重叠，从而导致二者强烈的共振相互作用。针对金-镍多层结构的 realistic 模拟表明，扫掠外磁场应能在从数十 GHz 至数百 GHz 的宽频范围内观测到单个磁子与声子模式间的共振增强相互作用，且该频带可通过多层结构设计精细调谐。我们的结果将实现对单个声子与磁子模式间共振增强磁弹性耦合的系统性研究与深入理解，直至具有重大当代基础与应用意义的频率。