Frequency and wavenumber selective excitation of spin waves through coherent energy transfer from elastic waves
利用自旋波层析成像技术（SWaT）研究了石榴石薄膜中光激发磁弹性波（自旋波和弹性波的混合模式）的激发和传播动力学。通过时间分辨SWaT，我们揭示了磁弹性波的激发动力学通过光激发的纯弹性波和自旋波之间的相干能量转移，通过磁弹性耦合。该过程在自旋波和弹性波的色散关系的交叉处实现自旋波的频率和波数选择性激发。最后，我们证明了光激发的纯弹性波的激发机制，这是所观察到的磁弹性波的源，是耗散的性质。
2018-03-13 cond-mat.mtrl-sci
Spin waves in paramagnetic BCC iron: spin dynamics simulations
大规模的计算机模拟被用来阐明一个长期存在的争议，关于是否存在，否则，自旋波在顺磁性体心立方铁。自旋动力学模拟的Fe的海森堡模型的动态结构因子的第一性原理相互作用表明，定义明确的峰持续远高于居里温度T_c。在大波矢处，这些峰可以归因于传播的自旋波，在小波矢处，峰对应于过阻尼自旋波。奇怪的是，在T_c及以上，尽管只有有限的磁短程有序，自旋波激发仍然存在。
2005-01-28 cond-mat.mtrl-sci
Excitation of spin waves by spin polarized current
数值和解析分析用于解释最近观察到的实验现象-自旋阀由于施加自旋极化电流的自旋波的激发。激发自旋波被确定和李雅普诺夫稳定性分析被用来确定不同的区域的稳定性取决于所施加的电流的值。
2005-11-26 cond-mat.mtrl-sci
Current driven spin-wave instability triggered by the anomalous Hall effect
研究了强电流对自旋波与电流相对论相互作用的影响。计算了波矢任意方向的自旋波谱。结果表明，自旋波的交变磁矩产生的交变霍尔电流减小了自旋波阻尼。在足够强的非极化直流电流下，阻尼改变符号，自旋波振幅开始随时间呈指数快速增加。自旋波不稳定性的临界电流主要由反常霍尔效应决定，并且可以比自旋力矩不稳定性机制的临界电流小得多。
2008-02-28 cond-mat.mtrl-sci
Control of Propagating Spin Waves via Spin Transfer Torque in a Metallic Bilayer Waveguide
我们研究了直流电对CoFeB/Ta双层结构中自旋波传播的影响。利用微布里渊光散射技术，我们观察到自旋波的振幅可以根据电流的方向和所施加的磁场而衰减或放大。我们的工作提出了一种有效的方法，电控制自旋波在磁波导中的传播，并可能是有用的，在一些应用，如锁相纳米振荡器和混合信息处理设备。
2014-04-22 cond-mat.mtrl-sci
Unidirectional spin waves measured using propagating spin wave spectroscopy
针对布里渊区中心附近单向自旋波难以用传统传播自旋波谱学测量的问题，提出一种分析方法并应用于剪刀态合成反铁磁体的声学自旋波，证实其单向传播特性，还发现相位积累与天线宽度、衰减长度相关，为准确测量色散关系提供了解决方案。
2024-11-28 cond-mat.mtrl-sci
Spin wave amplification using the spin Hall effect in permalloy/platinum bilayers
我们研究了电流对坡莫合金/Pt双层膜中900 nm波长自旋波衰减长度的影响。自旋波弛豫速率的改变在电流密度中是线性的，对于Pt中的2.3 $\times10^{11} $ A/m $^2$的电流密度，达到高达14%。这种变化归因于自旋霍尔效应引起的自旋转移力矩，并且对应于0.13的有效自旋霍尔角，这是迄今为止报道的最高值。因此，自旋霍尔效应表现为放大/衰减传播自旋波的有效方式。
2016-03-17 cond-mat.mtrl-sci
Model for a collimated spin wave beam generated by a single layer, spin torque nanocontact
基于半经典自旋扩散理论，建立了单层纳米接触的自旋矩感生磁化动力学模型。该模型结合了由于电流感应奥斯特场的影响，并预测了各种空间相关的，相干的，岁差磁波结构的产生。方向可控的准直自旋波光束，涡旋螺旋波，和本地化的驻波被发现所激发的相互作用的奥斯特场和方向的一个应用领域。这些场作为围绕纳米接触的自旋波“围栏”，其控制自旋波在某些方向上的传播。
2007-12-22 cond-mat.mtrl-sci
180-degree phase shift of magnetoelastic waves observed by phase-resolved spin-wave tomography
利用相位分辨自旋波层析成像（PSWaT）研究了光激励磁弹性波。PSWaT通过使用自旋波传播的时间分辨磁光成像以及基于卷积定理和复傅立叶变换的分析来重建自旋波的色散关系及其相位信息。在掺Bi石榴石薄膜的PSWaT谱中，我们发现在自旋波和弹性波的色散关系的交叉点附近，磁弹性波发生了180度的相移。这一结果被解释为自旋波和弹性波之间通过磁弹性相互作用的耦合。我们还提出了一种有效的方法，通过旋转磁化方向小于10度的磁弹性波的相位操纵。
2018-03-21 cond-mat.mtrl-sci
Effect of inhomogeneous Dzyaloshinskii-Moriya interaction on antiferromagnetic spin-wave propagation
本文从理论和数值两方面研究了非均匀Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用对反铁磁自旋波传播的影响。我们发现，反铁磁自旋波可以放大的边界处，在那里的ε变化。这种非均匀磁共振还提供了一种方法来构造具有太赫兹频率范围内的禁止和允许反铁磁自旋波段的磁振子晶体。与铁磁自旋波相反，反铁磁自旋波在穿过非均匀DMI时会经历与极化相关的相移，从而提供了也可用作自旋波极化器的磁振子晶体。
2019-08-28 cond-mat.mtrl-sci
Phase-resolved Spin-Wave Tomography
自旋波的传播动力学由它们的色散关系表示。最近，我们发展了一种方法，称为自旋波层析成像（SWaT），以获得色散关系的自旋波在长波长区，所谓的纯静磁波。在我们以前对SWaT的研究中，自旋波的相位信息被忽略了。在这份报告中，我们展示了一个先进的SWaT分析，称为相位分辨自旋波层析成像（PSWaT），实现直接观察的振幅和相位的自旋波。通过分离SWaT分析中的复傅立叶变换的实部和虚部来获得PSWaT谱。我们演示了PSWaT光谱的自旋波激发的光致退磁在Bi掺杂的石榴石薄膜，反映了复杂的动态磁化率的特性功能的影响下，在薄膜中的静磁耦合。
2018-01-25 cond-mat.mtrl-sci
Spin wave assisted current induced magnetic domain wall motion
通过微磁学模拟研究了磁性纳米线中自旋波的传播与电流驱动的横畴壁运动之间的相互作用。如果由于电流引起的自旋转移力矩导致的磁畴壁的速度与自旋波驱动的速度相当，则施加自旋波可以提高磁畴壁的速度。畴壁速度可以通过自旋波的频率和振幅来控制。自旋波的影响被抑制在高电流密度区，其中畴壁主要是由电流引起的自旋转移力矩驱动。
2011-03-24 cond-mat.mtrl-sci
Spin-wave propagation in the presence of inhomogeneous Dzyaloshinskii-Moriya interactions
我们从理论上研究了自旋波在具有空间调制的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的磁性超材料中的传播。建立了自旋波的有效Sch{<$}dinger方程，导出了自旋波通过具有不同Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的两个区域边界的边界条件.基于这些边界条件，我们发现自旋波可以在边界处被放大，并且自旋波带隙可以通过外加磁场或Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的强度来调节，这提供了传统电子学中场效应晶体管的自旋波模拟。
2017-11-28 cond-mat.mtrl-sci
Control of spin waves by spatially modulated strain
我们建议使用空间调制的应变控制的自旋波内传播的大块磁铁。借助于磁弹性，利用波矢量$q=2k$的调制将自旋波与$k$和$-k$附近的波矢量混合。这导致提升这些波的对称和反对称本征态组合的简并性。由此产生的图像让人想起对称双阱势中的隧穿粒子。在这里，运动的自旋波经过$2k$ -晶格调制一段时间后，其传播方向改变为相反的方向，以此类推。这种效应可以用于控制自旋波的传播，这对自旋电子学和磁振子应用是有用的。控制器可以包括延迟线元件、滤波器和自旋波的波导。
2022-01-07 cond-mat.mtrl-sci
Analytical analysis of the spin wave dispersion in the cycloidal spin structures under the influence of magneto-electric coupling
Lomonosov Moscow State University（莫斯科罗蒙诺索夫国立大学）
研究了磁电耦合对环状自旋结构中自旋波色散的影响，解析了自旋波色散依赖性并分析了磁电耦合在两种电偶极矩情形下的作用。
2026-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Attenuation characteristics of spin pumping signal due to travelling spin waves
研究了表面自旋波对自旋抽运的贡献。Pt/NiFe双层膜已被用于同时测量自旋波和自旋泵浦信号。从铁磁共振自旋泵的理论框架已被扩展到包括自旋波自旋泵。导出了自旋波有效抽运面积的计算公式。由行波产生的自旋泵浦信号的幅度随进动频率的减小比由驻波产生的自旋泵浦信号的幅度随进动频率的减小更快，并且与实验数据吻合得很好。
2012-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Design of a spin-wave majority gate employing mode selection
微结构，全功能的自旋波多数门的设计，并使用微磁学模拟研究。这种全磁振子逻辑门由三个输入波导、一个自旋波组合器和一个输出波导组成。为了保证器件的功能性，输出波导被设计为执行自旋波模式选择。我们证明，门评估的大部分输入信号编码成自旋波相位。此外，全磁振子数据处理设备用于执行逻辑AND-、OR-、NAND-和NOR-操作。
2014-08-14 cond-mat.mtrl-sci
Determining key spin-orbitronic parameters by means of propagating spin waves
我们表征自旋波的传播及其修改的电流在坡莫合金（Py）/Pt双层与Py的厚度在4和20 nm之间。首先，我们分析了表面自旋波的频率非互易性，并从中提取出界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用常数$D_s$占由于非对称表面各向异性的额外贡献。其次，我们测量了自旋波弛豫速率，并由此推导出Py/Pt自旋混合电导$g^{\uparrow\downarrow}_{eff}$。最后，通过施加一个\textit{dc}电流，我们从自旋-霍尔自旋转移矩引起的自旋波弛豫速率的变化中提取出自旋霍尔电导率$σ_{SH}$。我们得到一个一致的图片的自旋波传播数据为不同的膜厚度使用一组参数$D_s=0.25$ pJ/m，$g^{\uparrow\downarrow}_{eff} = 3.2\times 10^{19}$ m $^{-2}$和$σ_{SH}=4\times10^{5}$ S/m。
2019-09-11 cond-mat.mtrl-sci
Spin-Transfer Torque in Helical Spin-Density Waves
研究了电流驱动下螺旋自旋密度波的磁化动力学。给出了用第一性原理密度泛函理论计算实际系统自旋转移矩的表达式。这些表达式用于计算自旋转移力矩的Er和fcc Fe在两个不同的晶格体积的自旋螺旋。结果表明，计算的扭矩诱导的序参量相对于自旋螺旋轴的刚性旋转。扭矩被发现依赖于波矢量的自旋螺旋和自旋极化的费米表面状态。本文还讨论了由此产生的自旋螺旋的动力学。
2008-12-13 cond-mat.mtrl-sci
Dynamic control of spin wave spectra using spin-polarized currents
我们描述了一种通过自旋极化电流在均匀纳米条形波导中动态控制自旋波谱的方法。当电流垂直流过纳米条形波导中心时，观察到稳定的周期性磁化结构。在被激发之后，自旋波在波导的侧面传输。自旋波传输和色散曲线的数值模拟揭示了一个单一的，明显的带隙。此外，周期性磁化结构可以通过自旋极化电流来打开和关闭。从完全抑制到完全透射的切换过程在不到3ns的时间内发生。因此，这种类型的磁振子波导可用于低耗散自旋波基滤波器。
2014-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantized spin waves and perpendicular standing spin waves stimulated by current in a single-layered ferromagnetic wire
射频（RF）电流的整流效应在空间自旋分布和动力学方面是高度敏感的。出现了由直流（DC）电流刺激的额外自旋波模式，并且该自旋波可通过RF电流的整流来检测。提出了一个描述含时各向异性磁电阻或含时平面霍尔效应的唯象模型，并与实验结果进行了比较。伴随附加自旋波的非线性自旋动力学被研究为RF和DC电流、外部磁场和所施加的场方向的函数。
2008-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Amplifying spin waves along Néel domain wall by spin-orbit torque
自旋波在磁振子波导中的传播会受到严重的衰减，这往往导致自旋波的传播长度有限，即使在具有最低阻尼常数的磁性材料中也是如此，严重限制了磁振子器件的发展。与传统波导中的自旋波相比，自旋波沿条形畴壁传播有望表现出增强的传输特性。在这里，我们证明，理论上和通过微磁模拟，与铁磁体/重金属双层相关的自旋-轨道扭矩可以有效地控制自旋波沿Néel型条带畴壁的衰减，尽管在基态磁化配置的复杂性。施加到重金属层的电流的方向决定了这些自旋波是否被放大或进一步衰减。值得注意的是，我们的模拟显示，有效调谐这种自旋波衰减所需的有效电流密度仅为~10^10 Am-2，大约比传统自旋波导所需的电流密度小一个数量级。我们的研究结果将丰富磁振子技术的工具集。
2022-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-transfer torque induced spin waves in antiferromagnetic insulators
我们探讨了在绝缘反铁磁薄膜表面注入自旋电流激发自旋波的可能性。我们分析了磁补偿和非补偿接口。我们发现，在绝缘反铁磁材料中，自旋电流引起的自旋转移矩可以激发自旋波，并且所激发的自旋波的手征性由注入自旋电流的极化决定.此外，磁表面各向异性的存在可以大大增加这些激发的可及性。
2015-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interference-mediated intensity modulation of spin waves
研究了自旋波的相长干涉和相消干涉对Ni_（81）Fe_（19）（Py）薄膜中自旋波传播振幅的调制。自旋波的激发和检测使用脉冲感应时域测量感应。利用两个电脉冲在Py薄膜中发射两个干涉的高斯自旋波包。所施加的偏置磁场或两个脉冲之间的间隔用于调谐所得到的自旋波包的振幅。因此，这对于基于自旋波的低功率信息传输和处理可能是有用的。
2012-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin wave propagation and spin polarized electron transport in single crystal iron films
利用自旋波传播谱技术对20 nm厚的Fe/MgO（001）薄膜进行了研究。从共振峰的位置提取的磁参数是非常接近表中的散装铁。从传播波形中，对于1.6微米波长的自旋波，在18 GHz处，提取出4km/s的群速度和约6微米的衰减长度。从测得的电流引起的自旋波多普勒频移，我们还提取了一个令人惊讶的83%的自旋极化的电流的高度。这组结果使得单晶铁成为利用高频自旋波和自旋极化电流构建设备的有希望的候选者。
2017-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Manipulating spin wave polarization in synthetic antiferromagnet
极化是所有波的关键成分，包括电磁波、声波以及自旋波。由于铁磁有序性的固定，铁磁体中的自旋波仅限于右旋圆极化。而反铁磁体中的自旋波由于具有两个完全相同的磁子晶格而被赋予了完全的极化自由度。在合成反铁磁体中，两个磁性子晶格在空间上被分离成两个子层。自旋波的圆极化被部分锁定在反铁磁体的磁性亚晶格上，从而锁定在合成反铁磁体的亚层上。基于这种独特的极化子层锁定机制，我们表明，无论是圆形自旋波偏振器和延迟器（波片）可以直接实现使用合成反铁磁体通过重组的子层，例如，通过删除或覆盖一部分的子层。利用几何工程方法操纵自旋波极化为自旋信息处理提供了一个简单而有力的范例。
2018-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Curvilinear manipulation of polarized spin wave
极化是自旋波的固有自由度，是自旋波相对于背景磁化的进动方向。引入对称性破缺机制是提高极化自旋波模间简并度的关键，也是构造极化磁振子器件的关键。在这里，我们表明，极化自旋波可以自然地利用在弯曲的反铁磁线通过调整其曲率和扭转。具体来说，我们研究的自旋波旋转器和自旋波干涉仪的基础上的磁性圆螺旋线的极化自旋波的演变，并将这些曲线效应的Berry相位沿线积累。
2021-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Wave Excitation in Magnetic Insulator Thin Films by Spin-Transfer Torque
我们描述了在绝缘磁性薄膜中，通过在薄膜表面注入自旋电流来激发偶极交换自旋波。易磁化轴磁表面各向异性可以诱导出非手征表面自旋波模式，其穿透深度与表面各向异性的强度成反比，这大大降低了临界电流，提高了激发功率。界面自旋波模式对激发谱的重要性被自旋泵浦降低，这取决于由自旋混合电导表示的界面的质量。
2013-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Programmable control of spin-wave transmission in a domain-wall spin valve
自旋波的主动操纵对于基于磁振子的技术的发展至关重要。在这里，我们展示了可编程的自旋波滤波通过重置自旋结构的钉扎90 $^\circ$ Néel域壁在连续CoFeB膜的单轴磁各向异性的突然旋转。利用相位分辨微聚焦布里渊光散射和微磁模拟，我们表明，宽90 $^\circ$头对头或尾对尾磁畴壁是透明的自旋波在一个很宽的频率范围。相反，磁切换到90 $^\circ$头-尾配置产生更窄的域壁在相同的钉扎位置。自旋波被这些磁畴壁中的共振模式强烈反射。基于这些结果，我们提出了一种具有两个平行畴壁的磁自旋波阀。将自旋波阀从打开状态切换到关闭状态将自旋波的透射率从接近100%改变到共振频率下的0%。这种对自旋波输运的主动控制可用于磁振子逻辑器件或非易失性存储器元件中。
2018-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of nonreciprocal spin waves excitation in spin-Hall oscillators with Dzyaloshinkii-Moriya interaction
本文建立了一个二维解析模型，描述了在界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（i-Zyaloshinskiii-Moriya相互作用）存在下自旋霍尔振子中自旋流激发非互易自旋波的过程.该理论允许计算自旋波激发的阈值电流，以及激发的自旋波模式的频率和空间分布。发现自旋波的激发频率随激子强度呈二次红移。同时，在小的和中等的i-ε常数范围内，自旋波激发的平均波数几乎与i-ε无关，这导致自旋波激发的阈值电流对i-ε的依赖性很弱.所得的分析结果证实了微磁学模拟的结果。
2018-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin wave nonreciprocity for logic device applications
利用自旋波作为磁化动力学的本征模用于信息处理和通信，由于其高运算速度、低功耗和可能的量子计算应用，最近已被广泛探索。自旋波马赫-曾德尔器件的先前建议是基于自旋波相位，这是一个容易被破坏的微妙实体。在这里，我们提出了一个完整的逻辑系统的基础上的自旋波振幅利用非互易自旋波的行为所激发的微带天线。实验结果表明，偏置磁场可以调节静磁表面自旋波的非互易性。此外，器件结构的工程设计可能导致自旋波逻辑应用的高非互易因子。
2013-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin wave excitation in magnetic insulators by spin-transfer torque
研究了电流诱导自旋转移矩对磁性绝缘体中自旋波的激发。我们预测优先激发表面自旋波诱导的易轴表面各向异性与临界电流成反比的穿透深度和表面各向异性。表面模式大大降低了临界电流，提高了电流感生磁化动力学的激发功率。
2012-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
An anomalous refraction of spin waves as a way to guide signals in curved magnonic multimode waveguides
我们提出了一种有效的自旋波在磁振子纳米结构内的引导方法。我们的技术是基于超材料平板中的反常折射。材料参数（饱和磁化强度或磁各向异性）在整个板上的逐渐变化允许倾斜所传输的自旋波的波前并控制折射。自旋波折射的数值研究之前的自旋波获得的相移，由于在一个有限的区域内的材料参数的变化的分析计算。我们证明，我们的研究结果可以用来引导自旋波顺利弯曲的波导，即使是通过急剧弯曲，没有反射和不同的波导模式之间的散射，保持相位-波计算所必需的量。
2020-01-30 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Micro-Structured Ferromagnetic Tubes for Spin Wave Excitation
为了增强后向体静磁自旋波的激发，在铁磁CoTaZr自旋波导的端部放置微米尺度的铁磁管。这些管在共面波导的信号线周围产生闭合的磁路，并且同时与自旋波导磁邻接。这导致自旋波振幅增加10倍。然而，管的几何形状使自旋波导附近的磁场失真，并且需要相对高的偏置磁场来建立良好限定的自旋波。只有最低的（均匀的）自旋波模式被激发。
2010-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Spin wave spectral probing of possible microstates in building-block of macroscopically degenerate artificial spin ice
本文通过微磁学模拟研究方形人工自旋冰中强偶极耦合纳米岛的自旋波模式，揭示自旋波模式与微观态的直接关系，并证明单个环型结构足以理解方形人工自旋冰的自旋波行为。
2020-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-Wave Fiber
自旋波是在有序磁化的磁介质中传播的集体激发。利用自旋波作为信息载体的磁振子学是低耗散计算和通信技术的一个很有前途的候选者。我们发现，由于Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用，自旋波在磁畴壁的散射行为遵循广义的斯涅耳定律，其中两个磁畴作为两种不同的介质工作。类似于在水-空气界面处发生的光学全反射，当自旋波的入射角大于临界值时，自旋波可能在磁畴壁处经历全反射。我们设计了一种具有两个畴壁的磁畴结构的自旋波光纤，并证明了这种自旋波光纤可以通过全内反射来长距离传输自旋波，类似于光纤。我们设计的自旋波光纤为纯磁信息处理开辟了新的可能性。
2016-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-Wave Propagation in the Presence of Interfacial Dzyaloshinskii-Moriya Interaction
在铁磁薄膜中，反转对称性破缺和自旋轨道耦合引起界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。自旋波性质的解析表达式表明，界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用导致非互易自旋波传播，即在相反方向上传播的自旋波的不同性质。在有利的情况下，它可以增加自旋波衰减长度。将铁磁体$|$正常金属双层膜和其他人工层状结构中测量的自旋波性质与这些计算进行比较，可以提供界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的有用表征。
2013-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanomagnonic waveguides based on reconfigurable spin-textures for spin computing
作为一种新兴的信息处理技术，磁光学的发展势头越来越大。自旋波的波动特性和焦耳热自由传播，为基于集成磁振子电路的高效模拟计算平台提供了希望。微型化是一个关键问题，但到目前为止，只有少数的例子，操纵的自旋波的纳米结构已被证明，由于定制的纳米磁性与传统的制造技术的困难。在这封信中，我们展示了一个前所未有的程度的控制在纳米级的自旋波的操纵，通过使用图案化的可重构自旋纹理。通过空间和时间分辨的扫描透射X射线显微镜成像，我们提供了直接的证据，在任意形状的纳米磁性波导图案化的畴壁的基础上，传播自旋波的沟道和转向，不需要外部磁场或电流。此外，我们展示了一个原型的纳米磁电路的基础上，两个会聚波导，允许可调的空间叠加和相互作用的限制自旋波模式。
2017-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic manipulation of terahertz spin-waves by spin-orbit torque in a canted antiferromagnet
本文通过铂/反铁磁体异质结构中的自旋轨道矩，实现了对具有双轴各向异性和Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的反铁磁体中太赫兹自旋波带的各向异性电学操控，为电可调太赫兹波源及超快宽带无线通信提供了新途径。
2024-11-20 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Propagating spin waves in nanometer-thick yttrium iron garnet films: Dependence on wave vector, magnetic field strength and angle
我们提出了一个全面的研究纳米厚的钇铁石榴石（YIG）薄膜中传播的自旋波。我们使用宽带自旋波光谱与集成共面波导（CPWs）和微带天线上的连续和图案化的YIG薄膜的顶部，以表征自旋波的波矢高达10 rad/ $μ$ m。所有的薄膜都是通过脉冲激光沉积生长的。从自旋波透射谱，参数，如吉尔伯特阻尼常数，自旋波色散关系，群速度，弛豫时间，和衰减长度推导出和它们的依赖于偏置磁场强度和角度是系统计量。对于40 nm厚的YIG薄膜，我们得到了$3.5 \times 10^{-4}$的阻尼常数和1.2 mm的最大衰减长度。我们的实验揭示了一个强烈的变化的自旋波参数与磁场偏置场和波矢。自旋波性质在高达约30 mT的偏置磁场和高于$θ_{H} = 20^{\circ}$的场角时显著变化，其中$θ_{H} = 0^{\circ}$对应于Damon-Eshbach构型。
2018-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large-amplitude coherent spin waves exited by spin-polarized current in nanoscale spin valves
我们目前的光谱测量的自旋波激发驱动的直接自旋极化电流在自由层的纳米Ir 20 Mn 80/Ni 80 Fe 20/Cu/Ni 80 Fe 20自旋阀。测量结果表明，大振幅的相干自旋波模式被激发在一个广泛的偏置电流。这些激发的频率表现出一系列的跳跃作为电流的函数，由于不同的本地化的非线性自旋波模式之间的过渡的Ni 80 Fe 20纳米磁体。我们发现，采用朗道-Lifshitz-吉尔伯特运动方程的Slonczewski自旋力矩项（LLGS）增强的微磁模拟准确地描述了电流驱动的激发，包括模式转换行为的频率。然而，LLGS模拟给出了定性不正确的预测作为电流的函数的激发自旋波的振幅。
2007-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unidirectional control of optically induced spin waves
研究了稀土铁石榴石晶体中光致自旋波的单向控制。我们观察到圆偏振光脉冲产生的两个初相位不同的自旋波包的干涉。如果自旋波源以自旋波波长的1/4间隔开并且初始相位差被设置为π/2，则这种干涉导致单向传播。光脉冲的偏振螺旋度改变了自旋波的传播方向。此外，在数值模拟中，应用两个以上的自旋波源具有合适的偏振和斑点形状，任意操纵的自旋波的相控阵列方法被复制。
2017-05-09 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Interference patterns of propagating spin wave in spin Hall oscillator arrays
本研究通过微磁模拟观察了两个 spin Hall 纳米线振荡器产生的短波长自旋波干涉，发现水平和垂直构型分别产生相长/相消条纹与驻波，并用叠加原理解释。
2024-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Rolling Waves with Non-Paraxial Phonon Spins
我们证明了一种新的弹性波的散装：当纵向和横向分量以相同的速度传播时，滚动波的自旋是不平行的波矢量可以出现。首先，我们给出了行波自旋的一般定义。然后，由于滚动波不能存在于各向同性固体中，我们推导出各向异性介质的条件，并着手设计能够承载滚动波的建筑材料。数值上，我们显示自旋操纵反射。在这项工作中报告的结构可以使用现有的技术制造，在声学，力学和声子自旋技术开辟了新的可能性。
2020-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Characterization of magnetostatic surface spin waves in magnetic thin films: evaluation for microelectronic applications
作者研究了利用自旋波的芯片间和芯片内通信的可能性，并使用模拟和实验技术作为逻辑元件。模拟结果表明，阻尼参数对静磁自旋波衰减长度的影响最大，而交换刚度常数的影响最小。自旋波的阻尼和色散特性将衰减长度限制在几十微米。因此，我们已经排除了通过自旋波进行芯片间通信的可能性。色散关系的提取实验技术也得到了证明，以及振幅调制的自旋波干涉的实验演示。通过干涉的自旋波调制的有效性以及在芯片生产的制造和测试阶段期间电确定自旋波色散关系的能力可以为在模拟计算中使用自旋波铺平道路，其中执行类似功能所需的电路变得令人望而却步。
2013-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Time refraction of spin waves
本文对时变磁场作用下自旋波在微波导中的时间折射进行了实验研究。使用空间和时间分辨布里渊光散射显微镜，我们证明，打破沿时间坐标的平移对称性可以用来在或减少自旋波的能量在其传播过程中。这允许自旋波频率的宽带和可控偏移。使用自旋波波导和微观电流线的集成设计用于产生强的纳秒长的磁场脉冲，实现了高达39%的载波自旋波频率的转换效率，与光子系统相比显著更大。考虑到磁场脉冲的强度及其对自旋波色散关系的强烈影响，时间折射的影响可以在与自旋波波长相当的长度尺度上量化。此外，我们利用时间折射激发自旋波脉冲持续时间在纳秒范围内和频率偏移取决于脉冲极性。
2020-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-wave dispersion measurement by variable-gap propagating spin-wave spectroscopy
现在，磁振子技术被认为是经典和量子系统中节能数据处理的候选技术。显著的非线性，各向异性的色散关系和相位自由度的自旋波需要先进的方法探测自旋波在室温下，以及在mK温度。然而，在超低温下使用已建立的光学技术如布里渊光散射（BLS）或磁光克尔效应（MOKE）是极其复杂的。相比之下，微波光谱可以在所有温度下使用，但通常缺乏空间和波数分辨率。本文发展了一种可变能隙传播自旋波谱法（VG-PSWS），用于推导较宽频率和波数范围内自旋波的色散关系。该方法是基于相位分辨分析的自旋波传输之间的两个天线的可变间距，结合理论数据处理。我们验证了在$k\perp B$和$k\parallel B$几何的面内磁化CoFeB和YIG薄膜的方法，推导出完整的材料和自旋波参数，包括自旋波色散，杂交的基本模式与高阶垂直驻波自旋波模式和表面自旋钉扎。微波与低温的兼容性使得这种方法对纳米级的低温磁振子具有吸引力。
2021-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Excitation and relaxation dynamics of spin-waves triggered by ultrafast photo-induced demagnetization in a ferrimagnetic insulator
利用时间分辨磁光成像技术研究了面外磁场作用下铁基石榴石薄膜中自旋波的激发和传播动力学。通过相位分辨自旋波层析成像的实验结果和随后的数据分析，揭示了沿样品深度方向的光致退磁（PID）触发的自旋波的激发。此外，PID的快速弛豫伴随着自旋转移，由于自旋波发射被观察到。讨论了石榴石膜中PID的可能情况。最后，我们开发了一个模型的自旋波激发触发PID和解释的磁场依赖于所观察到的自旋波的振幅。
2020-03-11 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Universal scaling between wave speed and size enables nanoscale high-performance reservoir computing based on propagating spin-waves
利用自旋波的神经形态计算对于高速纳米器件是很有前途的，但是高性能的实现还没有实现。在这里，我们表明，使用微磁模拟和响应函数的简化理论，自旋波物理水库计算可以实现小型化到纳米尺度保持高计算能力与其他国家的最先进的系统。我们还表明，系统尺寸的缩放与自旋波的传播速度起着关键作用，以实现在纳米尺度上的高性能。
2023-01-05 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.comp-ph
Antiferromagnetic magnon spintronic based on non-reciprocal and non-degenerated ultra-fast spin-waves in the canted antiferromagnet α-Fe2O3
本研究在 α-Fe2O3 中利用感应式与自旋电子学换能器及非局域逆自旋霍尔效应，实现了超快非互易反铁磁自旋波的传播测量与高效电学探测。
2023-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
