基于感应天线的传播自旋波谱理论：单向能量流的条件

许多近期论文报道了自旋波在应用中的价值。本文重新审视了当使用连接至网络分析仪的感应收发器时的传播自旋波谱。自旋波导管可由非互易材料制成。该形式体系提供了一种方法，用以理解、设计和优化利用传播自旋波的装置，包括在需要单向能量流时。首先阐明了自旋波与天线辐射磁场之间螺旋性（helicity）失配的概念。由于反映进动椭圆率的磁化率张量形式，存在特定的波矢取向可使完美的螺旋性失配达到。具有该取向和波矢方向的自旋波是“暗”的，即它们不与感应天线耦合。这导致单侧波矢生成，不应与能量的单向发射混淆。随后给出了计算天线间传输参数的方法。然后将解析近似应用于若干情形，以阐明自旋波波矢方向相对于群速度方向的各自作用。重新审视了常遇到的具有 V 形或平坦色散关系的自旋波情形。这些互易色散关系因螺旋性失配现象而导致振幅非互易性。反之，对于具有线形色散关系的自旋波，会发生准单向自旋波发射。当使用合成反铁磁体的声学自旋波且波矢近似平行于外加场时，可获得此情形。我们最后表明，该构型可被利用来设计可重构频率滤波器。