Bragg Resonances in a Multiferroic Double-Nonlinearity Crystal

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The influence of double (electrical and magnetic) nonlinearity on the Bragg resonances of the hybrid electromagnetic-spin waves in a multiferroic crystal has been theoretically and experimentally revealed. The multiferroic crystal consists of an yttrium iron garnet layer with a periodic system of grooves on the surface and a ferroelectric strontium–barium titanate layer. A dispersion relation for the hybrid waves is obtained, and the mechanism of formation of main and hybrid band gaps, namely, suppression bands, is revealed. It is shown that taking into account the magnetic nonlinearity leads to frequency rearrangement of both band gaps and taking into account the electrical nonlinearity leads to frequency rearrangement of only the hybrid band gap. In the general case, the effects of the electrical and magnetic nonlinearities on the hybrid band gap can be compensated.

About the authors

M. A Morozova

Saratov State University

Email: mamorozovama@yandex.ru
410012, Saratov, Russia

O. V Matveev

Saratov State University

Email: mamorozovama@yandex.ru
410012, Saratov, Russia

D. V Romanenko

Saratov State University

Email: mamorozovama@yandex.ru
410012, Saratov, Russia

S. A Nikitov

Saratov State University; Kotelnikov Institute of Radioengineering and Electronics, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: mamorozovama@yandex.ru
410012, Saratov, Russia; 125009, Moscow, Russia

References

  1. A. Barman, G. Gubbiotti, S. Ladak et al., J. of Physics: Cond. Matt. 33, 413001 (2021).
  2. Q. Wang, M. Kewenig, M. Schneider et al., Nature Electronics 3, 765 (2020).
  3. H. Qin, R. B. Hollander, L. Flajsman and et al., Nature Communications 12, 2293 (2021).
  4. B. Heinz, T. Bracher, M. Schneider et al., Nano Letters 20, 4220 (2020).
  5. V. Garcia, M. Bibes, and A. Barthelemy, Comptes Rendus Physique 16, 168 (2015).
  6. A. P. Pyatakov and A. K. Zvezdin, Physics-Uspekhi 55, 557 (2012).
  7. N. X. Sun and G. Srinivasan, SPIN 02, 1240004 (2012).
  8. C.-W. Nan, M. I. Bichurin, S. Dong et al., J. App. Phys. 103, 031101 (2008).
  9. В. Б. Анфиногенов, Т. Н. Вербицкая, П. Е. Зильберман и др., ПЖТФ 12, 454 (1986).
  10. О. Г. Вендик, Б. А. Калиникос, С. И. Митева, Изв.вузов. Радиоэлектроника 24, 52 (1981).
  11. A. A. Nikitin, A. V. Kondrashov, A. B. Ustinov et al., J. App. Phys. 122, 153903 (2017).
  12. I. A. Ustinova, A. A. Nikitin, and A. B. Ustinov, Technical Physics 61, 473 (2016).
  13. М. А. Морозова, О. В. Матвеев, Ю. П. Шараевский и др., ФТТ 58, 266 (2016).
  14. M. A. Morozova, S. V. Grishin, A. V. Sadovnikov et al., IEEE Trans. on Magnetics 51, 2802504 (2015).
  15. А. В. Дроздовский, А. А. Никитин, А. Б. Устинов и др., ЖТФ 84, 87 (2014).
  16. И. А. Устинова, А.А. Никитин, А. Б. Устинов, ЖТФ 86, 155 (2016).
  17. A. A. Nikitin, A. A. Nikitin, and A. V. Kondrashov, J. Appl. Phys. 122, 153903 (2017).
  18. А. Б. Устинов, Б. А. Калиникос, ПЖТФ 40, 58 (2014).
  19. S. L. Vysotsky and Y. A. Filimonov, Int. Simp. "Spin Waves", Saint Petersburg, 156 (2013).
  20. P. E. Wigen, Nonlinear Phenomena and Chaos in Magnetic Materials, World Scienti c Publishing Company, 260 (1994).
  21. D. D. Stancil and A. Prabhakar, Spin Waves. Theory and applications, Springer, 348 (2009).
  22. A. Scott, Nonlinear Science, Oxford Univ. Press, 504 (2003).
  23. G. P. Agrawal, Nonlinear Fiber Optics, San Diego: Academic press, 629 (2013).
  24. М. А. Черкасский, А. А. Никитин, Б. А. Калиникос, ЖЭТФ 149, 839 (2016).
  25. М. А. Черкасский, Б.А. Калиникос, ПЖЭТФ 97, 707 (2013).
  26. А. Г. Глущенко, ФТТ 33, 1635 (1991).
  27. А. В. Вашковский, B. C. Стальмахов, Ю. П. Шараевский, Магнитостатические волны в электронике сверхвысоких частот, Саратовский университет, (1993).
  28. M. A. Morozova, A. Y. Sharaevskaya, A. V. Sadovnikov et al., J. Appl. Phys. 120, 223901 (2016).
  29. D. Marcuse, Theory of Dielectric Optical Waveguides, 257, Academic press, New York, (1974).
  30. L. Z. Cao, B. L. Cheng, S. Y. Wang et al., J. Appl. Phys. 98, 034106 (2005).
  31. А. К. Звездин, ЖЭТФ 84, 606 (1983).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».