Improved Domain Wall Dynamics and Magnonic Torques using Topological Insulators
我们调查的磁化动力学时出现的薄膜铁磁体沉积在拓扑绝缘体（TI），特别是专注于畴壁运动通过电流和自旋波扭矩作用于磁化的可能性。我们分析表明，磁畴壁和TI之间的耦合去除了简并的壁轮廓相对于其手性和拓扑电荷。此外，我们发现，域壁运动的沃克击穿的阈值大大增加，并确定与TI的相互作用，允许更高的可达到的壁速度比在传统的情况下，难轴各向异性确定沃克阈值。最后，我们表明，允许的模式的自旋波激发和随后的磁化动力学在TI耦合的存在下，即使在均匀的磁化纹理上的磁振子扭矩作用。我们的研究结果表明，TI-铁磁体相互作用的磁化动力学具有类似的效果，作为一个内在的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的铁磁体。
2014-08-04 cond-mat.mes-hall
Magnonic black holes
我们表明，自旋极化电流和磁化动力学之间的相互作用可以用来实现黑洞和白洞的视野磁振子-在磁铁的磁化方向的振荡量子。我们考虑三种不同的系统：易平面铁磁金属，各向同性反铁磁金属，易平面磁绝缘体。根据现有的实验数据，我们估计霍金温度可以高达1 K。我们评论自旋波散射和运输实验的磁振子视界的影响，和磁振子纠缠。
2016-10-07 cond-mat.mes-hall
Collective dynamical skyrmions excitations in magnonic crystal
本文从理论上研究了Skyrmion磁振子晶体，在Skyrmion磁配置中的铁磁纳米点链中的磁化动力学。我们表明，集体激发是可能被观察到的结构。给出了耦合Skyrmions的色散关系。它表现出依赖于波矢的周期性，这是磁振子晶体中能带结构的特征。与磁振子带相关的磁化强度振幅的空间分析证实了激发模式的类型，呼吸和顺时针回旋动力学skyrmions。这些高频和低频激发分别以负群速度和正群速度传播，可以用于研究自旋电子学和磁振子学中的基本性质和技术应用。
2015-02-27 cond-mat.mes-hall
A micro-structured ion-implanted magnonic crystal
研究了自旋波在局域离子注入微结构磁晶体波导中的传播。辐射引起沿波导的饱和磁化强度的周期性变化。因此，自旋波透射谱呈现出一组频带，其中自旋波传播被抑制。一个微弱的修改的饱和磁化强度的7%是足以减少的自旋波传输的带隙的一个因素的10。这些结果证明了局域离子注入用于制造有效的微米和纳米尺寸的磁振子自旋电子学应用的磁振子晶体的适用性。
2013-04-26 cond-mat.mes-hall
Magnonic band gaps in waveguides with a periodic variation of the saturation magnetization
我们提出了一个磁振子晶体实现为坡莫合金自旋波波导与其饱和磁化强度的空间周期性变化的自旋波传播的微磁学分析。在自旋波透射谱中清楚地观察到频率带隙，并且它们的起源可以追溯到基本和高阶自旋波宽度模式的单个带隙的重叠。控制的深度，宽度和位置的频率和空间的抑制带隙的宽度区域与减少磁化和调制水平，在这项研究中进行了讨论。
2013-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetization Reversal of 50-nm-wide Ni81Fe19 Nanostripes by Ultrashort Magnons in Yttrium Iron Garnet for Memory-Enhanced Magnonic Circuits
本研究针对传统电子与冯·诺依曼架构的局限，利用YIG中低功率激发的超短波长磁振子，实现50 nm宽Py纳米条的磁化翻转，为磁振子存内计算器件设计提供支撑。
2023-12-14 cond-mat.mes-hall
Reconfigurable spin-wave platform based on interplay between nanodots and waveguide in hybrid magnonic crystal
提出由纳米点链与坡莫合金波导耦合构成的混合磁子晶体，通过研究单畴态与斯格明子态下的复杂自旋波谱，揭示了其可重构潜力及在磁子学和神经网络中的应用前景。
2024-10-16 cond-mat.mes-hall
Anomalous nonlinearity of the magnonic edge mode
磁动力学的非线性通常由单个常数$\mathcal{N}$描述，其中正值和负值分别表示磁振子的排斥和吸引。在具有易平面磁各向异性的薄磁性膜中，通常针对平面内磁化实现磁振子吸引。在足够的刺激下，例如通过施加自旋转移力矩，吸引力可以产生自定位磁孤子，例如自旋波子弹，其随着其振幅的增加而收缩。相反，对于高于某个临界角的倾斜磁化，磁振子的排斥仅允许传播模式，其在更强地泵浦时扩展。在这里，我们证明，无论是分析和使用微磁模拟，这种二分法的描述是不够的磁边缘模式，自然出现在封闭的磁系统。特别是，我们证明了这种模式的禁闭势是非线性的性质和它的贡献使$\mathcal{N}$非单调依赖于它们的振幅。作为一个突出的例子，边缘模式显示出负和正$\mathcal{N}$的压缩和扩展，但仍保持局部化。与扩展几何形状形成鲜明对比的是，即使对于面内磁化，边缘磁振子也可能被废除。
2018-04-04 cond-mat.mes-hall
Gyroid ferromagnetic nanostructures in 3D magnonics
Institute of Spintronics and Quantum Information, Faculty of Physics, Adam Mickiewicz University（亚当·密茨凯维奇大学物理学院自旋电子学与量子信息研究所）
研究探讨gyroid铁磁纳米结构在三维磁子学中的应用，揭示其在磁化纹理、自旋波模式局域化及可控传播方面的潜力。
2024-07-08 cond-mat.mes-hall
Magnonic Band Structure Established by Chiral Spin-Density Waves in Thin Film Ferromagnets
最近的理论研究已经证明了在铁磁纳米线中激发和维持非共线磁化状态的可能性。所产生的状态被称为自旋密度波（SDW）。SDW可以被解释为在具有易平面各向异性的系统中具有恒定流体密度和流体速度的流体动力学状态。在这里，我们考虑的非局域偶极子场所产生的有限厚度的磁性薄膜上的空间分布的SDW和相关的磁振子色散的效果。利用拉莫尔扭矩方程的流体动力学制剂，它被发现，非局部偶极子场调制流体速度。这样的调制引起磁振子能带结构，这与均匀磁化上磁振子的典型色散关系不同。微磁学模拟验证了分析结果。GHz的顺序上的带隙数值观察到依赖于SDW流体的速度和膜厚度的现实材料参数。所提出的结果表明，SDW可以找到应用程序作为可重构的磁振子晶体。
2018-12-26 cond-mat.mes-hall
Optical heterodyne imaging of magnetostatic modes in one-dimensional magnonic crystals
我们展示了一个真实的空间成像的外差信号的光，产生的布里渊光散射的相干驱动磁振子在静磁模式的结果。用这种成像技术，我们表征表面静磁模式（Damon-Eshbach模式）在一维磁振子晶体，这是由图案化的铝条沉积在铁磁膜上形成的。从实空间像的傅里叶变换推导出磁振子晶体的修正能带结构。外差成像提供了一种简单而强大的方法来探测结构铁磁薄膜中的磁振子，为研究更复杂的现象，如安德森局域化和磁振子的拓扑输运铺平了道路。
2020-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Protocol for generating an arbitrary quantum state of the magnetization in cavity magnonics
我们提出了一个方案，并在数值上评估产生一个任意的量子态的磁化磁铁。该协议涉及反复激励频率可调的超导transmon和通过微波腔将激励转移到磁体。为了避免衰变，协议必须比磁振子寿命短得多。通过简单地缩短脉冲来加速协议导致激发非共振泄漏到更高水平的transmon，伴随着更高的退相干。我们将讨论如何通过施加反脉冲来消除这些较高水平的激励来校正这种泄漏。在我们的协议中，最大磁振子占用高达$\sim9$和平均磁振子数高达$\sim4$的国家可以产生保真度$>0.75$。
2022-01-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electric-Field Control over Spin-Wave and Current Induced Domain Wall Motion and Magnonic Torques in Multiferroics
我们发现，自旋波在多铁性材料中施加磁矩的方式不仅可以引起畴壁运动，而且可以引起均匀磁化织构的磁化动力学。有趣的是，畴壁运动可以通过纯粹的电手段来控制，其中自旋波由交流电场$E$产生，而壁运动的方向也对所施加的直流$E$场敏感。此外，我们确定的自旋转移力矩之间的相互作用，从一个电流和磁畴壁的多铁性和沃克击穿阈值的规模与垂直电场的大小，提供了一种方法来控制畴壁传播通过电门控的属性。
2016-06-02 cond-mat.mes-hall
Magnon contribution to unidirectional spin Hall magnetoresistance
我们开发了一个模型的磁振子贡献的单向自旋霍尔磁电阻（USMR）的重金属/铁磁绝缘体双层膜。我们发现，扩散运输的Holstein-Primakoff磁振子导致的积累的自旋附近的双层界面，引起的磁电阻是不不变的电流方向反转下。与Zhang和Vignale [Phys. Rev. B 94，140411（2016）]描述的电子贡献不同，它需要导电铁磁体，磁振子贡献可以发生在铁磁绝缘体中，如钇铁石榴石。我们表明，磁振子USMR是，领先的顺序，立方的自旋霍尔角的重金属，而不是线性关系发现的电子贡献。我们估计Pt中的最大磁振子USMR| YIG双层的量级为$10^{-8}$，但如果磁振子能隙被抑制，则可以达到高达$10^{-5}$的值，因此可以与例如PT|我们表明，在一个有限的磁振子间隙的磁振子USMR可能会增强一个数量级，如果磁振子扩散长度减少到一个特定的最佳值，取决于各种系统参数。
2019-02-28 cond-mat.mes-hall
Magnetoelectric Cavity Magnonics in Skyrmion Crystals
本文提出了非中心对称磁体腔中磁电磁振子-光子耦合的理论。类似于多铁性中的非互易现象，磁电耦合是时间反演和反转非对称的。这种不对称性为磁振子-光子耦合的特殊可调谐性提供了一种手段，这种耦合可以通过反转磁化方向来打开和关闭。以具有超低磁阻尼的多铁Skyrmion-host Cu $_2$ OSeO $_3$为例，揭示了Skyrmion本征模的电活动性，并提出将其用于“磁暗”椭圆模的磁振子-光子分裂.此外，我们预测了腔诱导的磁振子-磁振子耦合之间的磁电活性skyrmion激发。我们讨论了在量子信息处理中的应用，提出了全电磁振子介导的光子量子门和光子介导的磁振子SPLIT操作的协议。我们的研究突出了磁电腔磁振子作为一个新的平台，实现量子混合系统和拓扑磁纹理中的光子和磁振子之间的相干转导。
2022-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetization dynamics in a three-dimensional interconnected nanowire array
通过频域微磁模拟研究三维互连磁性纳米线阵列的高频磁化动力学，揭示共振与几何和磁构型的关联，展示其在可调谐磁子器件中的应用潜力。
2023-05-31 cond-mat.mes-hall
Thermally induced magnonic spin current, thermomagnonic torques and domain wall dynamics in the presence of Dzyaloshinskii-Moriya interaction
从理论上研究了磁绝缘体中热激活畴壁的运动，着重讨论了Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用和热磁力矩的作用。热辅助DW运动是由于所施加的热偏置的磁振子自旋电流的结果。除了交换磁振子自旋流和交换绝热自旋转移矩以及熵自旋转移矩外，我们还考虑了DMI诱导的磁振子自旋流、热磁振子类场矩和熵自旋转移矩。数值计算支持分析估计。我们发现，纳米线的尺寸和几何形状的DW上有很大的影响，并且DW变得定向平行于纳米带的长轴。增加温度可使DW平滑。此外，热致磁振子电流在DW上产生扭矩，这是DW运动的原因。从我们的分析可以看出，对于一个足够大的磁势，DMI引起的类场转矩的影响要比磁势和交换熵转矩的影响强得多。通过操纵阻尼常数的强度，可以控制DW运动的速度，并且DW运动的方向也可以被切换。我们还发现，交换磁振子不仅对总磁振子电流有贡献，而且对交换磁振子自旋电流有修正作用，这种修正作用依赖于稳态磁化方向.所观察到的现象可用于自旋热电子器件，例如基于自旋热电子器件的热二极管。通过切换磁化方向，可以整流总的磁子自旋电流。
2016-08-22 cond-mat.mes-hall
Bridging magnonics and spin-orbitronics
新兴的纳米磁领域利用高频磁化波-自旋波-在纳米尺度上传输和处理信息。自旋转移力矩的出现通过在磁振子纳米器件中实现高效的局部自旋波产生，刺激了纳米磁振子的重大进展。此外，最近出现的自旋-轨道电子学，其利用自旋-轨道相互作用作为自旋力矩的来源，已经提供了在磁振子结构的空间延伸区域上施加自旋力矩的独特能力，使得能够增强自旋波传输。在这里，我们通过实验证明，这些进步可以有效地结合起来。我们利用相同的自旋轨道扭矩机制的产生传播的自旋波，并为远程增强其传播，在一个单一的集成纳米磁振子设备。所展示的系统具有可控的方向不对称性的自旋波发射，这是非常有益的非互易磁振子逻辑和神经形态计算的应用。
2018-07-05 cond-mat.mes-hall
Magnonic band gaps in YIG based magnonic crystals: array of grooves versus array of metallic stripes
对钇铁石榴石（YIG）薄膜上周期性排列的金属条纹和带沟槽的YIG薄膜构成的两种平面一维磁振子晶体的磁振子带隙进行了实验和理论分析。在这种周期性的磁性结构中，传播的静磁表面自旋波被激发，并通过微条纹传感器与矢量网络分析仪和布里渊光散射光谱检测。借助有限元计算解释了磁振子带隙的性质。研究表明，金属条引起的自旋波色散的非互易性对磁子带隙宽度及其与外磁场的依赖性有重要影响。这两种类型的磁振子晶体的潜在应用和小型化的可能性的有用性进行了讨论。
2014-12-12 cond-mat.mes-hall
Magnetization reversal using excitation of collective modes in nanodot matrices
磁点的大阵列是磁振子晶体和未来记录技术的新兴位图案媒体的构建块。为了充分利用高密度磁性纳米点的功能，需要一种用于选择性反转点矩阵中的单个纳米点的方法。我们提出了一种方法，在一个矩阵的静磁相互作用的点与微波激励的单个纳米点的磁化反转。该方法是基于集体模式的激发和微波功率吸收的空间异常。我们进行了数值模拟，以证明切换一个点从任何初始状态的3 × 3矩阵的点的可能性，并开发了一个理论模型的现象。我们讨论了所提出的方法引入缺陷模式的磁振子晶体以及未来的磁纪录的适用性。
2015-06-03 cond-mat.mes-hall
Faraday effect in bi-periodic photonic-magnonic crystals
本文从理论上研究了由周期性分布的磁性层和介质层组成的一维多层磁光子系统在光传输过程中的偏振面旋转-法拉第效应。计算了由磁性层和介质层（或介质光子晶体的一部分）组成的光子-磁振子晶体的法拉第旋转谱。我们发现p偏振入射光的法拉第旋转在透射带内随磁性超胞数目的增加而增加。法拉第旋转的增加也观察到在附近的带隙模式本地化的磁性层，但最大的偏振平面旋转角达到最小的透射率。我们表明，在磁性层中的线性磁电相互作用的存在下，导致显着增加的s偏振入射光的法拉第旋转角附近的精细结构的模式内的光子带隙。
2018-11-24 cond-mat.mes-hall
Tunable magnonic crystal in a hybrid superconductor--ferrimagnet nanostructure
本研究提出一种可调谐磁振子系统新方案，通过超导条带的周期性杂散场在均匀磁层中诱导磁振子晶体，可借助小外场、调控超导条带参数调节自旋波谱，半解析结果经有限元法验证，为磁振子器件调控提供新途径。
2024-11-01 cond-mat.mes-hall
Antiferromagnetic skyrmion as a magnonic lens
Tianjin University（天津大学）
本文提出并验证反铁磁斯格明子在Dzyaloshinskii-Moriya强度超过阈值时可作为自旋波透镜，其机制是通常被磁拓扑掩盖的Dzyaloshinskii-Moriya相互作用引起的自旋波偏转。
2025-11-08 cond-mat.mes-hall
Spin Dynamics in Patterned Magnetic Multilayers with Perpendicular Magnetic Anisotropy
在过去的几十年里，纳米结构中的磁化动力学已经被广泛研究，纳米磁学在这段时间里发生了显着的变化，发现了新的效应，开发了许多应用，并确定了有前途的新方向。这包括磁振子学，一个新兴的研究领域，面向自旋波动力学及其应用的研究。在这种情况下，薄铁磁薄膜与垂直磁各向异性（PMA）提供了有趣的机会，研究自旋波，特别是由于面外磁化剩磁或在相对较弱的外部磁场。这是唯一的磁化配置提供各向同性的平面内自旋波传播的样品平面内，前体积静磁自旋波几何形状。各向同性色散关系在设计信号处理设备中非常重要，为直接复制从光子学到磁振子学的各种概念提供了优越的前景。类似于光子或声子晶体，它们是光电子学和声子学的构建块，磁振子晶体被认为是磁振子应用中的关键部件。最近研究了纳米点阵列和具有周期性孔阵列的结构化铁磁薄膜，通常称为基于PMA多层膜的反点晶格。新的磁振子传播的自旋波模式，开发的带隙，和限制模式，有关的性质进行了论证。此外，非平凡的磁振子带拓扑的存在已被证明。此外，PMA和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的组合导致形成手性磁化状态，包括Néel畴壁，skyrmions和skyrmionium状态。
2022-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dissipationless Multiferroic Magnonics
我们提出，磁电效应的多铁性绝缘体共面反铁磁螺旋秩序，如BiFeO $_{3}$，使电控无耗散磁振子。在这些材料中施加频率低至家用频率的振荡电场可以激活Goldstone模式，该模式表现出自旋的快速平面旋转，其运动不受晶体各向异性的阻碍。结合自旋喷射机制，这种快速的平面旋转可以在室温下在磁畴的一定距离上输送电力，这没有由于吉尔伯特阻尼引起的能量损失。
2015-04-17 cond-mat.mes-hall
Classical and quantum theory of magnonic and magnetoelastic nonlinear dynamics in continuum geometries
Vienna University of Technology（维也纳工业大学）；RIKEN（理化学研究所）；University of Tokyo（东京大学）；Kyoto University（京都大学）
本文提出了一种结合经典与量子理论的磁声非线性动力学模型，用于连续几何结构，实现了磁子与声子的耦合动力学分析，并展示了其在量子化中的应用。
2026-01-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Thermoelastic enhancement of the magnonic spin Seebeck effect in thin films and bulk samples
非均匀的温度分布可以在磁性膜中产生纯自旋电流，如例如在自旋塞贝克效应中所观察到的。此外，热诱导的弹性形变可能会影响自旋电流。提出了包含热激活磁弹效应的磁子自旋Seebeck效应的自洽理论，得到了热激活形变张量的解析表达式和耦合磁弹模的色散关系.我们推导出散装（3D）系统和薄磁性（2D）薄膜的分析结果。我们观察到体系统中的位移矢量和形变张量分别以$u\sim1/R^{2}$和$\varepsilon\sim1/R^{3}$的形式渐近衰减，而薄磁性薄膜中的衰减则以$u\sim1/R$和$\varepsilon\sim1/R^{2}$的形式缓慢进行。色散关系的证据在磁激发强各向异性。我们观察到，热弹性稳态变形可能会导致在磁振子谱的增强或减少的差距。间隙的减小增加了对自旋塞贝克效应有贡献的磁振子的数量，并为自旋塞贝克效应的热弹性控制提供了新的可能性。
2018-04-06 cond-mat.mes-hall
Spin wave mode conversion in an in-plane magnetized microscale T-shaped YIG magnonic splitter
本研究制备了微尺度T形YIG磁学分束器，观测到自旋波分束现象，发现分束过程中存在模式转换且分束效率由入射自旋波1阶模式主导，为磁子器件研究提供了实验依据。
2023-08-28 cond-mat.mes-hall
Magnonics in collinear magnetic insulating systems
在过去的几十年里，共线磁绝缘系统已成为一种有前途的节能信息载体。它们的基本集体自旋激发，即，磁振子可以绕过由金属基器件中的电子散射引起的焦耳热效应而长距离传播。这篇指导性文章介绍了共线磁绝缘系统中磁振子研究的理论和实验进展。我们首先概述了铁磁和反铁磁系统中自旋波的量子理论，并讨论了它们的量子统计。我们回顾了耦合相干和非相干自旋动力学的自旋和热输运现象以及磁激发和晶格自由度之间的相互作用。最后，我们向读者介绍了两个实验探针的磁化动力学，自旋输运和NV中心弛豫设置的关键成分，并讨论了相关的实验结果概述的理论。
2021-02-11 cond-mat.mes-hall
Efficient Gating of Magnons by Proximity Superconductors
静电门控限制和控制集成电路中电子的传输。磁振子是磁序自旋波的量子，是有希望的替代信息载体，但难以选通。在这里，我们报告的超导条上的薄磁膜可以完全反射磁振子的反磁响应的磁振子杂散场。所引起的大的频率偏移单向地阻挡了垂直于磁化方向传播的磁振子。两个平行于磁化方向的超导门产生一个磁振腔。门控相干磁振子的选项增加了磁振子器件的功能，例如可重新编程的逻辑器件和增加与其他自由度的耦合。
2022-08-09 cond-mat.mes-hall
Generation of magnonic spin wave traps
空间分辨测量的磁化强度动态诱导的强激光泵浦脉冲显示，所产生的自旋波模式的频率强烈依赖于到泵浦中心的距离。这可以归因于激光产生的温度曲线。在CoFeB薄膜磁振子晶体上，Damon-Eshbach模式预期远离激发点传播。实验表明，这种传播受到强烈的温度梯度的阻碍
2014-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Voltage-Controlled Reconfigurable Magnonic Crystal at the Submicron Scale
多铁性提供了一种优雅的手段来实现电压控制和在基于铁磁材料的微观纳米级系统中的动态重构。这些性质在磁振子领域特别有趣，在磁振子领域，自旋波被用来执行高级逻辑或模拟功能。近年来，纳米磁振子{ \color{black}}的出现有望最终导致磁振子器件的大规模集成。然而，一个紧凑的电压控制，按需可重新配置的磁振子系统尚未显示。在这里，我们介绍了在一个完全外延异质结构的多铁性与铁磁体的组合，以实现这样的电压控制和可重构的磁振子系统。在具有$500\,\mathrm{nm}$周期性的薄多铁性$\mathrm{BiFeO_3}$中压印剩余电极化产生微米级铁磁$\mathrm{La_{2/3}Sr_{1/3}MnO_3}$磁振子波导中的有效磁场的调制。我们证明了磁电耦合的自旋波传播光谱的特征，在这个人工的，电压诱导，磁振子晶体和演示发生一个强大的磁振子带隙与$>20 \,\mathrm{dB}$拒绝。
2021-05-16 cond-mat.mes-hall
Conversion of electronic to magnonic spin current at heavy-metal magnetic-insulator interface
电子自旋电流可以通过在磁性绝缘体和具有强自旋-轨道耦合的金属的界面处产生或湮灭热磁振子而转换为磁振子自旋电流。到目前为止，这一现象在线性范围内得到了证实。基于非线性制度的分析和富勒烯数值结果，我们表明，在绝缘体中产生的热磁振子或磁振子自旋电流是不对称的相对于在金属中的充电电流的方向，并表现出非线性的依赖于充电电流密度，这是解释的自旋霍尔转矩和磁化阻尼的调谐效应。结果也进行了讨论，并与最近的实验指向一个新的方式的非线性操纵自旋与电气手段。
2017-01-18 cond-mat.mes-hall
Magnonic Band Structure, Complete Bandgap and Collective Spin Wave Excitation in Nanoscale Two--Dimensional Magnonic Crystals
我们提出了一个完整的带隙和集体自旋波激发在二维磁振子晶体的纳米级antidot和nanodot阵列组成的观察，分别。考虑到这里处理的频率落在微波波段，这些发现可以用于合适的磁振子超材料和自旋波为基础的信号处理的发展。我们还提出了一个数值方法的应用，计算自旋波的色散关系的任何高对称方向的第一布里渊区。从这一过程中得到的结果已被复制和验证，以及建立平面波方法的反点晶格，当磁化动力学在反点边界被钉扎。基于微磁学模拟的方法也可以用来获得自旋波的等频轮廓。Iso--频率轮廓类似于费米表面，因此，它们有可能使我们对自旋波动力学的理解更加激进。通过绘制自旋波能谱密度的空间分布，解释了能带、部分和完全磁振子带隙的物理起源。虽然，不受严格的假设和近似，这折磨大多数分析方法用于研究自旋波动力学，微磁模拟往往是计算要求。因此，在纳米点阵列的情况下，集体自旋波激发的观察也可以证明是有价值的，这可以避免执行模拟的需要。
2013-12-11 cond-mat.mes-hall
Zero-frequency chiral magnonic edge states protected by non-equilibrium topology
针对玻色子拓扑磁振子边缘态因有限能量难以激发探测的问题，研究提出通过磁化与外场反向的非平衡态，将磁振子陈绝缘体的手性边缘态降至零频率，经模拟和实验方案验证其可被激发和探测。
2023-10-03 cond-mat.mes-hall
Goos-Hänchen effect in light transmission through biperiodic photonic-magnonic crystals
我们提出了古斯-汉兴效应的理论研究，即，通过一维双周期多层光子系统传输的光束的横向偏移，该系统由有限尺寸的介质光子晶体分隔的等距离磁性层组成。结果表明，随着光子-磁振子结构周期数的增加，光子带隙内缺陷模频率附近的Goos-Hänchen位移增加.磁性层中线性磁电耦合的存在可以导致交叉极化对古斯-汉欣位移的贡献的正最大值消失。
2018-11-24 cond-mat.mes-hall
One-dimentional magnonic crystal as a medium with magnetically tunable disorder on a periodical lattice
我们表明，周期性的磁性纳米结构（磁振子晶体）是一个理想的系统，研究无序周期晶格上的激发，因为通过改变施加的磁场的无序程度的控制变化的可能性。铁磁共振（FMR）的数据内收集的微小磁滞回线的周期性阵列的坡莫合金纳米线的交替宽度和磁力显微镜图像的阵列运行后，这些循环中的每一个被用来建立令人信服的证据，有一个强有力的相关性之间的FMR响应的类型和磁基态的无序程度。我们发现两种类型的动力学响应：反铁磁（AFM）和铁磁（FM），这代表集体自旋波模式或集体磁振子状态。根据样品磁化的历史，AFM或FM状态是基本的FMR模式或代表人工晶体上的磁缺陷的状态。通过控制样品的磁化强度，可以将基态转变为缺陷态，反之亦然。
2011-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of magnon cross-Kerr effect in cavity magnonics
当存在一定的场不均匀性时，偏置亚铁磁晶体除了均匀旋进的Kittel模外，还将表现出高阶静磁（HMS）模。在腔磁振子学中，我们从实验和理论上证明了Kittel模和HMS模之间的交叉克尔型相互作用。当Kittel模式被驱动以产生一定数量的激励时，HMS模式显示相应的频移，反之亦然。交叉克尔效应是由这两个自旋波模式之间的交换相互作用引起的。利用交叉克尔效应，我们实现并集成了一个只有一个钇铁石榴石球的多模腔磁振子系统。我们的研究结果将为磁化动力学研究带来新的方法，并通过将静磁模-模相互作用作为操作自由度来为新型腔磁振子器件铺平道路。
2021-12-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Observation of band narrowing and mode conversion in two-dimensional binary magnonic crystal
我们介绍了一种新型的二元磁振子晶体，其中两种不同尺寸的Ni $_{80}$ Fe $_{20}$纳米点对角连接形成一个单元，并且这些单元排列在正方形晶格中。利用时间分辨磁光克尔效应显微镜测量了样品的磁化动力学，改变了偏置磁场的大小和面内取向（$ϕ$）。有趣的是，在$ϕ=0^{\circ}$中，自旋波模式分布显示出阵列内自旋波功率的频率选择性空间定位。随着$ϕ$在$0^{\circ}<ϕ\leq 45^{\circ}$范围内的变化，我们观察到由于局域到扩展自旋波模式转换而导致的能带变窄。在进一步增加$ϕ$时，自旋波模式慢慢失去扩展性质，并在90 $^{\circ}$再次完全局域化。我们已经广泛地证明了静磁杂散场分布的旋转对称性获得的自旋波模式的作用。从微磁学模拟，我们发现，纳米点之间的偶极交换耦合导致显着修改的自旋波模式配置文件相比，个别的小和大的点的阵列。数值计算表明，纳米点之间的物理连接提供了更多的控制点，在不同的偏置磁场取向的自旋波在晶格中的传播。这种新型的二元磁振子晶体在磁振子器件如自旋波波导、滤波器、耦合器和其它片上微波通信器件中有潜在的应用。
2019-01-27 cond-mat.mes-hall
Towards an experimental proof of the magnonic Aharonov$-$Casher effect
本文首次在钇铁石榴石薄膜实验中观测到磁振子Aharonov-Casher效应引起的自旋波相位变化，为电场调控自旋波相位和幅度、实现超低功耗快速逻辑电路提供了实验依据。
2023-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Spin-orbit-torque magnonics
利用自旋波传播来进行纳米级信息传输和处理的磁振子学领域，由于自旋-轨道力矩的出现而得到了显著的发展。后一种现象可以允许人们克服磁振子器件的两个主要缺点-将电信号转换为自旋波信号的低能量效率，以及薄膜波导结构中自旋波的快速空间衰减。乍看之下，自旋-轨道力矩对自旋波的激发和放大似乎很简单。然而，最近的研究表明，在自旋电流与动态磁模式的相互作用中，模式选择性的缺乏以及动态非线性现象的发生是显著的障碍。在这里，我们讨论了克服这些限制的可能途径，基于抑制非线性自旋波相互作用的磁性系统与垂直磁各向异性。我们表明，这种方法可以有效地激发相干磁化动力学和传播自旋波在扩展的空间区域，并有望使实际实施的自旋波传播损失的完全补偿。
2020-05-04 cond-mat.mes-hall
Scattering of exchange spin waves from regions of modulated magnetization
研究了自旋波在具有饱和磁化强度调制区的超薄铁磁薄膜中的反射系数。我们发现，分析和使用微磁模拟，有传输共振，依赖于区域的宽度和激发的能量。我们的结果类似于量子力学的Ramsauer-Townsend效应，其中具有一定能量的电子可以在势场上方传播而不散射。我们的研究结果是有用的可重构磁振子器件的饱和磁化强度可以通过动态控制的热景观。
2019-10-09 cond-mat.mes-hall
Floquet-engineering the exceptional points in parity-time-symmetric magnonics
本研究提出基于耦合磁波导和磁子晶体的时空驱动PT对称磁子学方案，通过电荷电流实现增益/损耗平衡，调控奇异点及PT对称破缺相，实现低电流下自持续磁化振荡和高效自旋波产生。
2023-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dynamics of reconfigurable artificial spin ice: towards magnonic functional materials
在过去的几年里，人工自旋冰的磁化动力学研究已经成为一个充满活力的研究领域。人工自旋冰是几何排列的相互作用的磁性纳米岛的集合，它们通过设计显示出挫折。这些最初是为了模仿稀土烧绿石材料的行为，并使用二维磁性测量技术研究涌现行为和挫折。最近，已经清楚的是，有可能制造人工自旋冰，其可以潜在地用作功能材料。在这方面，我们回顾了自旋冰的共振行为（这是在GHz的频率范围内），专注于其潜在的应用磁振子晶体。在磁振子晶体中，自旋波通过能带结构工程被功能化用于逻辑应用。虽然已经确定人工自旋冰可以具有丰富的模式谱，自旋冰创建磁振子晶体的适用性取决于它们的可重构性。因此，我们描述了最近的工作，旨在开发技术，并创建几何形状，允许完全可重构的自旋冰磁状态。我们还讨论了实验，理论和数值方法来确定人工自旋冰的光谱响应，并给出了展望可重构自旋冰的新方向。
2020-04-19 cond-mat.mes-hall
Exploration of magnon-magnon coupling in an antidot lattice: The role of non-uniform magnetization texture
本研究数值探究反点晶格磁振子晶体中的自旋波动力学，发现交换相互作用可引发基体态区模式与二阶径向边缘模式的强磁振子耦合，揭示非共线磁化织构对实现强耦合的重要作用，拓展了磁振子晶体研究方向。
2024-01-31 cond-mat.mes-hall
Lectures on spintronics and magnonics
V. Karazin Kharkiv National University（哈尔科夫国立大学）
讲义系统阐述磁子学与自旋电子学的基本理论，涵盖磁动力学、自旋电流及自旋霍尔效应等核心内容，重点介绍自旋输运扭矩与自旋泵浦效应，对比铁磁与反铁磁动力学特性。
2026-05-01 cond-mat.mes-hall
High-fidelity magnonic gates for surface spin waves
研究了表面自旋波在偶极-偶极耦合波导中的传播。这里所做的观测的基本是自旋波和有效铁电极化之间的磁电耦合。这允许外部电场作用于自旋波并修改各个层中的磁振子激发的带隙。通过电场的开/关切换和/或相对于平衡磁化改变其强度或方向，可以允许或禁止自旋波在所选波导中的传播。我们提出了实验上可行的纳米器件作为高保真表面波磁振子门。
2019-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Overcoming damping in spin wave propagation: A continuous excitation approach to determine time-dependent dispersion diagrams in 2D magnonic crystals
我们提出了另一种确定磁振子结构中自旋波色散关系的微磁学方法。该方法的特点是系统的有限区域被连续地激励，具有在给定频率下调谐的空间均匀的振荡场。在短暂的时间之后，收集状态磁化动力学，并且对其进行空间傅立叶分析以确定频率与波矢量的关系。结合几个模拟在任何预定的频率范围内，在任何分辨率下，我们调查的色散关系不同种类的磁振子晶体：一个点阵列，antidot阵列，和双组分膜。特别是与传统的脉冲激励方法相比，该技术具有许多优点。首先，激发功率集中在单一频率，允许相应的自旋波以非常低的衰减传播，从而导致更高的k空间分辨率。其次，该模型允许包括非常大的波矢量分量，必要的描述准连续系统中的非量子化自旋波的高频响应。最后，我们解决了一些可能的实验机会，在大距离的激发/检测技术和观察的奇/偶对称性的自旋波使用布里渊光散射。
2014-03-11 cond-mat.mes-hall
Thermomagnetic Anomalies by Magnonic Criticality in Ultracold Atomic Transport
本文研究了由磁性量子点接触连接两个铁磁体的超冷原子系统中的热磁输运，利用非平衡格林函数方法发现在弱有效塞曼场极限下自旋电导发散和自旋弛豫减慢，揭示了源于磁振子临界点的异常自旋动力学，为热磁学开辟了新途径。
2024-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Reconfigurable Spin-Wave Properties in Two-Dimensional Magnonic Crystals Formed of Diamond and Triangular Shaped Nanomagnets
本研究通过宽带铁磁共振光谱对比菱形与三角形二维纳米磁点结构的可重构自旋波特性，揭示了形状、偏置场参数及反演对称性对自旋波动力学的关键影响，为磁振子器件的结构设计与参数调控提供了实验依据。
2024-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Angular Dependent Magnetization Dynamics with Mirror-symmetric Excitations in Artificial Quasicrystalline Nanomagnet Lattices
我们报道了非周期准晶磁晶格的角度相关自旋波光谱，即，Ammann、Penrose P2和P3晶格由互连的Ni $_{80}$ Fe $_{20}$纳米棒的大阵列制成。自旋波光谱中获得的近饱和状态包含不同的组的共振特性的角度依赖性所施加的面内磁场。微磁模拟使我们能够将检测到的共振归因于具有特定镜像对称性的模式分布。在反转制度的光谱显示系统的出现和消失的自旋波模式，表明可重编程的磁振子特性。
2018-04-27 cond-mat.mes-hall
Magnonic cavity-enhanced quantum magnetometry with nitrogen-vacancy centre ensembles
National Institute of Technology Calicut（国立卡利卡特技术学院）
本研究提出基于一维YIG/CoFeB磁振子晶体的芯片式NV磁强计，通过磁振子腔增强灵敏度，预测临界耦合读出下灵敏度达93 pT/√Hz，明确了天线耦合等关键设计参数。
2026-10-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin-current manipulation of photoinduced magnetization dynamics in heavy metal / ferromagnet double layer based nanostructures
自旋电流提供了一种控制静态和动态磁特性的方法，因此它们对于下一代MRAM器件或自旋扭矩振荡器至关重要。在光磁效应的背景下，操纵动力学是特别有趣的。在典型的$3d$过渡金属铁磁体如CoFeB中，光致磁化动力学的寿命被限制为大约1 ns，这例如强烈限制了利用磁振子晶体滤波装置中的波性质的机会。在这里，我们调查的潜在的自旋电流，以增加自旋波寿命的功能双层系统，由重金属（8纳米的$β$ -钽（铂））和5纳米CoFeB。由于自旋霍尔效应，当横向充电电流通过条带时，重金属层产生横向自旋电流。利用时间分辨的全光泵浦探测光谱，我们研究了这种自旋电流如何影响相邻CoFeB层的磁化动力学。我们观察到一个线性的自旋电流操纵的有效吉尔伯特阻尼参数的Kittel模式，我们能够确定系统的自旋霍尔角。此外，我们测量的自旋电流的高频模式的强烈影响。我们解释这种模式的交换占主导地位的高阶自旋波共振。因此，我们推断出强烈的依赖性的交换常数的自旋电流。
2019-12-16 cond-mat.mes-hall
Magnetization pumping and dynamics in a Dzyaloshinskii-Moriya magnet
我们制定了一个唯象描述的薄铁磁层反转不对称的单畴磁动力学经验的磁振子电流感应扭矩，并导致磁振子动力。我们首先建立一个唯象理论的基础上不可逆热力学，考虑到系统的对称性。此外，我们证实，这些影响源于Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的分析基于随机Landau-Lifshitz-Gilbert方程。我们的唯象结果推广到一般形式的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用和其他系统，如烧绿石晶体和手性磁体。可能的应用包括自旋电流产生、磁化反转和磁子冷却。
2015-04-09 cond-mat.mes-hall
