Спиновая накачка в структурах YIG/Pt: роль сингулярностей ван Хова

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Экспериментально исследована спиновая накачка поверхностными и обратными объемными магнитостатическими волнами в структурах YIG/Pt. Показано, что на частотах, соответствующих сингулярностям ван Хова в плотности состояний спектра спиновых волн, происходит рост эффективности генерации спинового тока. Полученные результаты важны для разработки устройств магнонной спинтроники.

Об авторах

Ю. В. Никулин

Саратовский филиал Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН; Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского

Саратов, Россия; Саратов, Россия

Ю. В. Хивинцев

Саратовский филиал Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН; Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского

Саратов, Россия; Саратов, Россия

М. Е. Селезнев

Саратовский филиал Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН; Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского

Саратов, Россия; Саратов, Россия

С. Л. Высоцкий

Саратовский филиал Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН; Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского

Саратов, Россия; Саратов, Россия

В. К. Сахаров

Саратовский филиал Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН; Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского

Саратов, Россия; Саратов, Россия

А. В. Кожевников

Саратовский филиал Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН

Саратов, Россия

Г. М. Дудко

Саратовский филиал Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН

Саратов, Россия

А. Г. Хитун

Department of Electrical and Computer Engineering, University of California

California, USA

С. А. Никитов

Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН

Москва, Россия

Ю. А. Филимонов

Саратовский филиал Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН; Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского; Саратовский государственный технический университет имени Ю. А. Гагарина

Email: yuri.a.filimonov@gmail.com
Саратов, Россия; Саратов, Россия; Саратов, Россия

Список литературы

  1. A. A. Chumak, V. I. Vasyuchka, A. A. Serga, and B. Hillebrands, Nat. Phys. 11, 453 (2015).
  2. V. E. Demidov, S. Urazhdin, G. de Loubens, O. Klein, V. Cros, A. Anane, and S.O. Demokritov, Phys. Rep. 673, 23 (2017).
  3. M. Althammer, J. Phys. D: Appl. Phys. 51, 313001 (2018).
  4. V. E. Demidov, S. Urazhdin, A. Anane, V. Cros, and S. O. Demokritov, J. Appl. Phys. 127, 170901 (2020).
  5. A. Brataas, B. van Wees, O. Klein, G. de Loubens, and M. Viret, Phys. Rep. 885, 1 (2020).
  6. С. А. Никитов, А. Р. Сафин, Д. В. Калябин, А. В. Садовников, Е. Н. Бегинин, М. В. Логунов, М. А. Морозова, С. А. Одинцов, С. А. Осокин, А.Ю. Шараевская, Ю. П. Шараевский, А.И. Кирилюк, УФН 190, 1009 (2020).
  7. J. Sinova, S. O. Valenzuela, J. Wunderlich, C. H. Back, and T. Jungwirth, Rev. Mod. Phys. 87, 1213 (2015).
  8. Y. Kajiwara, K. Harii, S. Takahashi, J. Ohe, K. Uchida, M. Mizuguchi, H. Umezawa, H. Kawai, K. Ando, K. Takanashi, S. Maekawa, and E. Saitoh, Nature 464, 262 (2010).
  9. M. Collet, X. de Milly, O. d’Allivy Kelly, V. V. Naletov, R. Bernard, P. Bortolotti, J. Ben Youssef, V. E. Demidov, S. O. Demokritov, J. L. Prieto, M. Munoz, V. Cros, A. Anane, G. de Loubens, and ˜ O. Klein, Nat. Commun. 7, 10377 (2016).
  10. Z. Wang, Y. Sun, M. Wu, V. Tiberkevich, and A. Slavin, Phys. Rev. Lett. 107, 146602 (2011).
  11. E. Padr´on-Hern´andez, A. Azevedo, and S.M. Rezende, Appl. Phys. Lett. 99, 192511 (2011).
  12. M. Evelt, V. E. Demidov, V. Bessonov, S. O. Demokritov, J. L. Prieto, M. Munoz, J. Ben Youssef, ˜ V. V. Naletov, G. de Loubens, O. Klein, M. Collet, K. Garcia-Hernandez, P. Bortolotti, V. Cros, and A. Anane, Appl. Phys. Lett. 108, 172406 (2016).
  13. K. -I. Uchida, H. Adachi, T. Ota, H. Nakayama, S. Maekawa, and E. Saitoh, Appl. Phys. Lett. 97, 172505 (2010).
  14. C. W. Sandweg, Y. Kajiwara, A. V. Chumak, A. A. Serga, V. I. Vasyuchka, M. B. Jungfleisch, E. Saitoh, and B. Hillebrands, Phys. Rev. Lett. 106, 216601 (2011).
  15. Н. Kurebayashi, O. Dzyapko, V. E. Demidov, D. Fang, A. J. Ferguson, and S.O. Demokritov, Nat. Mater. 10, 660 (2011).
  16. H. Kurebayashi, O. Dzyapko, V. E. Demidov, D. Fang, A. J. Ferguson, and S. O. Demokritov, Appl. Phys. Lett. 99, 162502 (2011).
  17. T. B. Noack, V. I. Vasyuchka, D. A. Bozhko, B. Heinz, P. Frey, B. Hillebrands, and A. A. Serga, Phys. Status Solidi B 256, 1900121 (2019).
  18. M. Agrawal, A. A. Serga, V. Lauer, E. Th. Papaioannou, B. Hillebrands, and V. I. Vasyuchka, Appl. Phys. Lett. 105, 092404 (2014).
  19. C. W. Sandweg, Y. Kajiwara, K. Ando, E. Saitoh, and B. Hillebrands, Appl. Phys. Lett. 97, 252504 (2010).
  20. V. Castel, N. Vlietstra, J. Ben Youssef, and B. J. van Wees, Appl. Phys. Lett. 101, 132414 (2012).
  21. V. Castel, N. Vlietstra, B. J. van Wees, and J. Ben Youssef, Phys. Rev. B 86, 134419 (2012).
  22. M. B. Jungfleisch, A. V. Chumak, A. Kehlberger, V. Lauer, D. H. Kim, M. C. Onbasli, C. A. Ross, M. Klaui, and B. Hillebrands, Phys. Rev. B, 91, 134407 (2015).
  23. A. V. Chumak, A. A. Serga, M. B. Jungfleisch, R. Neb, D. A. Bozhko, V. S. Tiberkevich, and B. Hillebrands, Appl. Phys. Lett. 100, 082405 (2012).
  24. O. d’Allivy Kelly, A. Anane, R. Bernard et al. (Collaboration), Appl. Phys. Lett. 103, 082408 (2013).
  25. M. Balinsky, M. Ranjbar, M. Haidar, P. D¨urrenfeld, R. K. Dumas, S. Khartsev, A. Slavin, and J. ˚ Akerman, IEEE Magn. Lett. 6, 3000604 (2015).
  26. M. Balinsky, H. Chiang, D. Gutierrez, and A. Khitun, Appl. Phys. Lett. 118, 242402 (2021).
  27. Y. Tserkovnyak, A. Brataas, and G. E. W. Bauer, Phys. Rev. Lett. 88, 117601 (2002).
  28. Z. Qiu, K. Ando, K. Uchida, Y. Kajiwara, R. Takahashi, H. Nakayama, T. An, Y. Fujikawa, and E. Saitoh, Appl. Phys. Lett. 103, 092404 (2013).
  29. Y. Saiga, K. Mizunuma, Y. Kono, J. C. Ryu, H. Ono, M. Kohda, and E. Okuno, Appl. Phys. Express 7, 093001 (2014).
  30. L. Liu, Y. Li, Y. Liu, T. Feng, J. Xu, X. R. Wang, D. Wu, P. Gao, and J. Li, Phys. Rev. B 102, 014411 (2020).
  31. D. Song, L. Ma, S. Zhou, and J. Zhu, Appl. Phys. Lett. 107, 042401 (2015).
  32. M. B. Jungfleisch, V. Lauer, R. Neb, A. V. Chumak, and B. Hillebrands, Appl. Phys. Lett. 103, 022411 (2013).
  33. Y. Sun, H. Chang, M. Kabatek, Y.-Y. Song, Z. Wang, M. Jantz, W. Schneider, M. Wu, E. Montoya, B. Kardasz, B. Heinrich, S. G. E. te Velthuis, H. Schultheiss, and A. Hoffmann, Phys. Rev. Lett. 111, 106601 (2013).
  34. A. Aqeel, I. J. Vera-Marun, B. J. van Wees, and T. T. M. Palstra, J. Appl. Phys. 116, 153705 (2014).
  35. S. Takahashi, E. Saitoh, and S. Maekawa, J. Phys.: Conf. Ser. 200, 062030 (2010).
  36. E. G. Tveten, A. Brataas, and Y. Tserkovnyak, Phys. Rev. B 92, 180412(R) (2015).
  37. L. van Hove, Phys. Rev. 89, 1189 (1953).
  38. R.W. Damon and J. R. Eshbach, J. Phys. Chem. Solids, 19, 308 (1961).
  39. А. Г. Гуревич, Г. А. Мелков, Магнитные колебания и волны, Физматлит, М. (1994).
  40. R. E. De Wames and T. Wolfram, J. Appl. Phys. 41, 987 (1970).
  41. Ю. В. Гуляев, А. С. Бугаев, П. Е. Зильберман, И. А. Игнатьев, А. Г. Коновалов, А. В. Луговской, А.М. Медников, Б. П. Нам, Е. И. Николаев, Письма в ЖЭТФ 30, 565 (1979).
  42. Ю. В. Гуляев, П. Е. Зильберман, А. В. Луговской, ФТТ 23, 660 (1981).
  43. T. Wolfram and R. E. De Wames, Phys. Rev. B 1, 4358 (1970).
  44. Г. Т. Казаков, А. Г. Сухарев, Ю. А. Филимонов, ФТТ 32, 3571 (1990).
  45. Г. Т. Казаков, А. В. Кожевников, Ю. А. Филимонов, ФТТ 39(2), 330 (1997).
  46. Г. Т. Казаков, А. В. Кожевников, Ю. А. Филимонов, ЖЭТФ 115(1), 318 (1999).
  47. П. Е. Зильберман, А. Г. Темирязев, М. П. Тихомирова, УФН 165, 1219 (1995).
  48. В. К. Сахаров, Ю. В. Хивинцев, Г. М. Дудко, А. С. Джумалиев, С. Л. Высоцкий, А. И. Стогний, Ю. А. Филимонов, ФТТ 64, 1255 (2022).
  49. R. Gieniusz and L. Smoczy´nski, J. Magn. Magn. Mat. 66, 366 (1987).
  50. B. A. Kalinikos, M. P. Kostylev, N. V. Kozhus, and A. N. Slavin, J. Phys. Condens. Matter 2, 9861 (1990).
  51. П. Е. Зильберман, В. М. Куликов, В. В. Тихонов, И. В. Шеин, ЖЭТФ 72, 874 (1991).
  52. В. Г. Барьяхтар, А. Г. Квирикадзе, В. А. Попов, ЖЭТФ 59, 898 (1970).
  53. J. A. Reissland, The Physics of Phonons, John Wiley & Sons, N.Y. (1973).
  54. С Л. Высоцкий, С. А. Никитов, Ю. А. Филимонов, ЖЭТФ 101, 547 (2005).
  55. S. Vysotskii, A. Kozhevnikov, M. Balinskiy, A. Khitun, and Y. Filimonov, J. Appl. Phys. 132, 084504 (2022).
  56. R. E. Camley, T. S. Rahman, and D. L. Mills, Phys. Rev. B 27, 261 (1983).

© Российская академия наук, 2024

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах