ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. eISSN 1684-1719. 2023. №12
Оглавление выпуска

DOI: https://doi.org/10.30898/1684-1719.2023.12.4

УДК: 537.6; 537.876

Влияние типа магнитостатической волны
на спиновую накачку в микроструктурах ЖИГ/Pt

М.Е. Селезнев, Ю.В. Никулин, Ю.В. Хивинцев, С.Л. Высоцкий,
А.В. Кожевников, В.К. Сахаров, Ю.А. Филимонов

Саратовский филиал ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН
410019, Саратов, ул. Зеленая, 38

Статья поступила в редакцию 29 ноября 2023 г.

Аннотация. С помощью обратного спинового эффекта Холла (ОСЭХ) экспериментально исследована спиновая накачка бегущими поверхностными (ПМСВ) и обратными объемными (ООМСВ) магнитостатическими волнами в микроструктурах ЖИГ/Pt. Обнаружено, что частотная зависимость ЭДС U_ОСЭХ(f), генерируемая за счет ОСЭХ, в случае ООМСВ характеризуется максимумом вблизи частоты длинноволной (f₀) границы спектра. В случае ПМСВ в зависимости U_ОСЭХ(f) наблюдаются максимумы как на частоте f₀, так и на частоте f_s коротковолновой границы спектра ПМСВ. Указанные различия в зависимостях U_ОСЭХ(f) для ПМСВ и ООМСВ объясняются различием в функциях плотности состояний спиновых волн в спектре ПМСВ и ООМСВ.

Ключевые слова: магнонная спинтроника, спиновый ток, поверхностные магнитостатические волны, обратные объемные магнитостатические волны, обратный спиновый эффект Холла, ЖИГ/Pt, сингулярности ван Хова.

Финансирование: Работа выполнена в рамках госзадания «Спинтроника» (FFWZ-2022-0009).

Автор для переписки: Селезнев Михаил Евгеньевич, mixanich94@mail.ru

Литература

1. Chumak A.V. et al. Magnon spintronics //Nature physics. – 2015. – T. 11. – №. 6. – С. 453-461. https://doi.org/10.1038/nphys3347

2. Guo C.Y. et al. Spin-orbit torque switching in perpendicular Y3Fe5O12/Pt bilayer //Applied Physics Letters. – 2019. – T. 114. – №. 19. C. 1-5. https://doi.org/10.1063/1.5098033

3. Serga A.A., Chumak A.V., Hillebrands B. YIG magnonics //Journal of Physics D: Applied Physics. – 2010. – T. 43. – №. 26. – С. 264002. https://doi.org/10.1088/0022-3727/43/26/264002

4. Rojas-Sánchez J.C. et al. Spin pumping and inverse spin Hall effect in platinum: the essential role of spin-memory loss at metallic interfaces //Physical review letters. – 2014. – T. 112. – №. 10. – С. 106602. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.112.106602

5. Manuilov S.A. et al. Spin pumping from spinwaves in thin film YIG //Applied Physics Letters. – 2015. – T. 107. – №. 4. https://doi.org/10.1063/1.4927451

6. Yang F., Hammel P.C. FMR-driven spin pumping in Y3Fe5O12-based structures //Journal of Physics D: Applied Physics. – 2018. – T. 51. – №. 25. – С. 253001. https://doi.org/10.1088/1361-6463/aac249

7. Li M. et al. Impact of interfacial chemical state on spin pumping and inverse spin Hall effect in YIG/Pt hybrids //Physical Review B. – 2020. – T. 102. – №. 17. – С. 174435. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.102.174435

8. Serha R.O. et al. Low‐Damping Spin‐Wave Transmission in YIG/Pt‐Interfaced Structures //Advanced Materials Interfaces. – 2022. – T. 9. – №. 36. – С. 2201323. https://doi.org/10.1002/admi.202201323

9. Jungfleisch M.B. et al. Thickness and power dependence of the spin-pumping effect in Y 3 Fe 5 O 12/Pt heterostructures measured by the inverse spin Hall effect //Physical Review B. – 2015. – T. 91. – №. 13. – С. 134407. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.91.134407

10. Гуревич А.Г., Мелков Г.А. Магнитные колебания и волны. – 1994.

11. Stedman G.E. Fermi's golden rule–An exercise in quantum field theory //American Journal of Physics. – 1971. – T. 39. – №. 2. – С. 205-214. https://doi.org/10.1119/1.1986093

12. Damon R.W., Eshbach J.R. Magnetostatic modes of a ferromagnet slab //Journal of Physics and Chemistry of Solids. – 1961. – T. 19. – №. 3-4. – С. 308-320. https://doi.org/10.1016/0022-3697(61)90041-5

13. Van Hove L. The occurrence of singularities in the elastic frequency distribution of a crystal //Physical Review. – 1953. – Т. 89. – №. 6. – С. 1189. https://doi.org/10.1103/PhysRev.89.1189

Для цитирования:

Селезнев М.Е., Никулин Ю.В., Хивинцев, Высоцкий С.Л., Кожевников А.В., Сахаров В.К., Филимонов Ю.А. Влияние типа магнитостатической волны на спиновую накачку в микроструктурах жиг/pt. // Журнал радиоэлектроники. – 2023. – №. 12. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2023.12.4