Температурна залежнiсть закрiплення спiнів та дисперсiї спiнових хвиль у нанорозмірних феромагнiтних хвилеводах

Температурна залежнiсть закрiплення спiнів та дисперсiї спiнових хвиль у нанорозмірних феромагнiтних хвилеводах

The field of magnonics attracts significant attention due to the possibility of utilizing information coded into the spin-wave phase or amplitude to perform computation operations on the nanoscale. Recently, spin waves were investigated in Yttrium Iron Garnet (YIG) waveguides with widths down to 50...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2020
Hauptverfasser: Heinz, B., Wang, Q., Verba, R., Vasyuchka, V.I., Kewenig, M., Pirro, P., Schneider, M., Meyer, T., Lägel, B., Dubs, C., Brächer, T., Dobrovolskiy, O.V., Chumak, A.V.
Format: Artikel
Sprache:English
Veröffentlicht: Publishing house "Academperiodika" 2020
Schlagworte:
магноніка
Online Zugang:https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2020211
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Ukrainian Journal of Physics

Institution

Ukrainian Journal of Physics
id ujp2-article-2020211
record_format ojs
spelling ujp2-article-20202112020-12-18T09:59:02Z Temperature Dependence of Spin Pinning and Spin-Wave Dispersion in Nanoscopic Ferromagnetic Waveguides Температурна залежнiсть закрiплення спiнів та дисперсiї спiнових хвиль у нанорозмірних феромагнiтних хвилеводах Heinz, B. Wang, Q. Verba, R. Vasyuchka, V.I. Kewenig, M. Pirro, P. Schneider, M. Meyer, T. Lägel, B. Dubs, C. Brächer, T. Dobrovolskiy, O.V. Chumak, A.V. spin waves yttrium iron garnet Brillouin light scattering spectroscopy low temperatures magnonics магноніка The field of magnonics attracts significant attention due to the possibility of utilizing information coded into the spin-wave phase or amplitude to perform computation operations on the nanoscale. Recently, spin waves were investigated in Yttrium Iron Garnet (YIG) waveguides with widths down to 50 nm and aspect ratios of thickness to width approaching unity. A critical width was found, below which the exchange interaction suppresses the dipolar pinning phenomenon, and the system becomes unpinned. Here, we continue these investigations and analyze the pinning phenomenon and spin-wave dispersion as functions of temperature, thickness, and material parameters. Higher order modes, the influence of a finite wavevector along the waveguide, and the impact of the pinning phenomenon on the spin-wave lifetime are discussed, as well as the influence of a trapezoidal cross-section and edge roughness of the waveguide. The presented results are of particular interest for potential applications in magnonic devices and the incipient field of quantum magnonics at cryogenic temperatures. На сьогоднi область магнонiки привертає значну увагу завдяки можливостi кодування iнформацiї за допомогою фази чи амплiтуди спiнової хвилi та подальшiй обробцi на нанометровому масштабi. Нещодавно були дослiдженi спiновiхвилi в хвилеводах залiзо-iтрiєвого гранату (ЗIГ) iз шириною до 50 нм i вiдношенням товщини до ширини, що наближається до одиницi. Знайдено критичну ширину, нижчеякої обмiнна взаємодiя пригнiчує явище дипольного закрiплення спiнiв i профiлi мод стають вiльними. У данiй статтi ми продовжуємо цi дослiдження та аналiзуємо дисперсiю спiнових хвиль i явище закрiплення спiнiв як функцiї температури, матерiальних параметрiв та товщини хвилеводу. Обговорюються особливостi вищих мод, вплив скiнченного хвильового числа вдовж хвилеводу, трапецiєвидного перерiзу хвилеводу та шорсткостi країв на дисперсiю спiнових хвиль, а також час життя спiн-хвильових мод. Представленi результати становлять особливий iнтерес для актуальної областi квантової магнонiки при крiогенних температурах. Publishing house "Academperiodika" 2020-12-18 Article Article Original Research Article (peer-reviewed) Оригінальна дослідницька стаття (з незалежним рецензуванням) application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2020211 10.15407/ujpe65.12.1094 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 65 No. 12 (2020); 1094 Український фізичний журнал; Том 65 № 12 (2020); 1094 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe65.12 en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2020211/1729 Copyright (c) 2020 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine
institution Ukrainian Journal of Physics
baseUrl_str
datestamp_date 2020-12-18T09:59:02Z
collection OJS
language English
topic магноніка
spellingShingle магноніка
Heinz, B.
Wang, Q.
Verba, R.
Vasyuchka, V.I.
Kewenig, M.
Pirro, P.
Schneider, M.
Meyer, T.
Lägel, B.
Dubs, C.
Brächer, T.
Dobrovolskiy, O.V.
Chumak, A.V.
Температурна залежнiсть закрiплення спiнів та дисперсiї спiнових хвиль у нанорозмірних феромагнiтних хвилеводах
topic_facet spin waves
yttrium iron garnet
Brillouin light scattering spectroscopy
low temperatures
magnonics
магноніка
format Article
author Heinz, B.
Wang, Q.
Verba, R.
Vasyuchka, V.I.
Kewenig, M.
Pirro, P.
Schneider, M.
Meyer, T.
Lägel, B.
Dubs, C.
Brächer, T.
Dobrovolskiy, O.V.
Chumak, A.V.
author_facet Heinz, B.
Wang, Q.
Verba, R.
Vasyuchka, V.I.
Kewenig, M.
Pirro, P.
Schneider, M.
Meyer, T.
Lägel, B.
Dubs, C.
Brächer, T.
Dobrovolskiy, O.V.
Chumak, A.V.
author_sort Heinz, B.
title Температурна залежнiсть закрiплення спiнів та дисперсiї спiнових хвиль у нанорозмірних феромагнiтних хвилеводах
title_short Температурна залежнiсть закрiплення спiнів та дисперсiї спiнових хвиль у нанорозмірних феромагнiтних хвилеводах
title_full Температурна залежнiсть закрiплення спiнів та дисперсiї спiнових хвиль у нанорозмірних феромагнiтних хвилеводах
title_fullStr Температурна залежнiсть закрiплення спiнів та дисперсiї спiнових хвиль у нанорозмірних феромагнiтних хвилеводах
title_full_unstemmed Температурна залежнiсть закрiплення спiнів та дисперсiї спiнових хвиль у нанорозмірних феромагнiтних хвилеводах
title_sort температурна залежнiсть закрiплення спiнів та дисперсiї спiнових хвиль у нанорозмірних феромагнiтних хвилеводах
title_alt Temperature Dependence of Spin Pinning and Spin-Wave Dispersion in Nanoscopic Ferromagnetic Waveguides
description The field of magnonics attracts significant attention due to the possibility of utilizing information coded into the spin-wave phase or amplitude to perform computation operations on the nanoscale. Recently, spin waves were investigated in Yttrium Iron Garnet (YIG) waveguides with widths down to 50 nm and aspect ratios of thickness to width approaching unity. A critical width was found, below which the exchange interaction suppresses the dipolar pinning phenomenon, and the system becomes unpinned. Here, we continue these investigations and analyze the pinning phenomenon and spin-wave dispersion as functions of temperature, thickness, and material parameters. Higher order modes, the influence of a finite wavevector along the waveguide, and the impact of the pinning phenomenon on the spin-wave lifetime are discussed, as well as the influence of a trapezoidal cross-section and edge roughness of the waveguide. The presented results are of particular interest for potential applications in magnonic devices and the incipient field of quantum magnonics at cryogenic temperatures.
publisher Publishing house "Academperiodika"
publishDate 2020
url https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2020211
work_keys_str_mv AT heinzb temperaturedependenceofspinpinningandspinwavedispersioninnanoscopicferromagneticwaveguides
AT wangq temperaturedependenceofspinpinningandspinwavedispersioninnanoscopicferromagneticwaveguides
AT verbar temperaturedependenceofspinpinningandspinwavedispersioninnanoscopicferromagneticwaveguides
AT vasyuchkavi temperaturedependenceofspinpinningandspinwavedispersioninnanoscopicferromagneticwaveguides
AT kewenigm temperaturedependenceofspinpinningandspinwavedispersioninnanoscopicferromagneticwaveguides
AT pirrop temperaturedependenceofspinpinningandspinwavedispersioninnanoscopicferromagneticwaveguides
AT schneiderm temperaturedependenceofspinpinningandspinwavedispersioninnanoscopicferromagneticwaveguides
AT meyert temperaturedependenceofspinpinningandspinwavedispersioninnanoscopicferromagneticwaveguides
AT lagelb temperaturedependenceofspinpinningandspinwavedispersioninnanoscopicferromagneticwaveguides
AT dubsc temperaturedependenceofspinpinningandspinwavedispersioninnanoscopicferromagneticwaveguides
AT brachert temperaturedependenceofspinpinningandspinwavedispersioninnanoscopicferromagneticwaveguides
AT dobrovolskiyov temperaturedependenceofspinpinningandspinwavedispersioninnanoscopicferromagneticwaveguides
AT chumakav temperaturedependenceofspinpinningandspinwavedispersioninnanoscopicferromagneticwaveguides
AT heinzb temperaturnazaležnistʹzakriplennâspinívtadispersiíspinovihhvilʹunanorozmírnihferomagnitnihhvilevodah
AT wangq temperaturnazaležnistʹzakriplennâspinívtadispersiíspinovihhvilʹunanorozmírnihferomagnitnihhvilevodah
AT verbar temperaturnazaležnistʹzakriplennâspinívtadispersiíspinovihhvilʹunanorozmírnihferomagnitnihhvilevodah
AT vasyuchkavi temperaturnazaležnistʹzakriplennâspinívtadispersiíspinovihhvilʹunanorozmírnihferomagnitnihhvilevodah
AT kewenigm temperaturnazaležnistʹzakriplennâspinívtadispersiíspinovihhvilʹunanorozmírnihferomagnitnihhvilevodah
AT pirrop temperaturnazaležnistʹzakriplennâspinívtadispersiíspinovihhvilʹunanorozmírnihferomagnitnihhvilevodah
AT schneiderm temperaturnazaležnistʹzakriplennâspinívtadispersiíspinovihhvilʹunanorozmírnihferomagnitnihhvilevodah
AT meyert temperaturnazaležnistʹzakriplennâspinívtadispersiíspinovihhvilʹunanorozmírnihferomagnitnihhvilevodah
AT lagelb temperaturnazaležnistʹzakriplennâspinívtadispersiíspinovihhvilʹunanorozmírnihferomagnitnihhvilevodah
AT dubsc temperaturnazaležnistʹzakriplennâspinívtadispersiíspinovihhvilʹunanorozmírnihferomagnitnihhvilevodah
AT brachert temperaturnazaležnistʹzakriplennâspinívtadispersiíspinovihhvilʹunanorozmírnihferomagnitnihhvilevodah
AT dobrovolskiyov temperaturnazaležnistʹzakriplennâspinívtadispersiíspinovihhvilʹunanorozmírnihferomagnitnihhvilevodah
AT chumakav temperaturnazaležnistʹzakriplennâspinívtadispersiíspinovihhvilʹunanorozmírnihferomagnitnihhvilevodah
first_indexed 2025-10-02T01:17:17Z
last_indexed 2025-10-02T01:17:17Z
_version_ 1851765271545511936

Ähnliche Einträge