Bragg resonances in the yttrium iron garnet – platinum – yttrium iron garnet layered structure

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

We studied theoretically the interaction between the spin current in a conductor with a strong spin-orbit coupling (platinum, Pt) and the spin wave in yttrium iron garnet ferromagnetic layers (YIG) with periodic thickness modulation under conditions of Bragg resonances and interlayer coupling. It is shown that in the YIG/Pt/YIG sandwich structure the conditions for two Bragg resonances in the first Brillouin area in the spin wave spectrum are fulfilled. The spin current in Pt allows frequency tuning of the resonances and control the depth of the spin wave band gap corresponding to the resonance conditions.

Full Text

Restricted Access

About the authors

N. D. Lobanov

Saratov State National Research University

Author for correspondence.
Email: nl_17@mail.ru
Russian Federation, Saratov

O. V. Matveev

Saratov State National Research University

Email: nl_17@mail.ru
Russian Federation, Saratov

M. A. Morozova

Saratov State National Research University

Email: nl_17@mail.ru
Russian Federation, Saratov

References

  1. Chumak A.V., Vasyuchka V.I., Serga A.A. et al. // Nature Physics. 2015. V. 11. P. 453.
  2. Баранов П.Г., Калашникова А.М., Козуб В.И. и др. // УФН. 2019. Т. 189. С. 849; Baranov P.G., Kalashnikova A.M., Kozub V.I. et al. // Phys. Usp. 2019. V. 62. P. 795.
  3. Brataas A., van Wees B., Klein O. et al. // Phys. Reports. 2020. V. 885. P. 1.
  4. Demidov V.E., Urazhdin S., Anane A. et al. // J. Appl. Phys. 2020. V. 127. Art. No. 170901.
  5. Zhou Y., Jiao H., Chen Y.T. et al. // Phys. Rev. B. 2013. V. 88. Art. No. 184403.
  6. Ando K., Takahashi S., Harii K. et al. // Phys. Rev. Lett. 2008. V. 101. Art. No. 036601.
  7. Demidov V.E., Urazhdin S., Edwards E.R.J., Demokritov S.O. // Appl. Phys. Lett. 2011. V. 99. Art. No. 172501.
  8. Wang X G., Guo G.H., Berakdar J. // Nature Commun. 2020. V. 11. P. 5663.
  9. Temnaya O.S., Safin A.R., Kalyabin D.V. et al. // Phys. Rev. Appl. 2022. V. 18. Art. No. 014003.
  10. Wang X.G., Schulz D., Guo G.H., Berakdar J. // Phys. Rev. Appl. 2022. V. 18. Art. No. 024080.
  11. Chumak A.V., Serga A.A., Hillebrands B. // J. Physics D. 2017. V. 50. Art. No. 244001.
  12. Morozova M.A., Sharaevskaya A. Yu., Sadovnikov A.V. et al. // J. Appl. Phys. 2016. V. 120. Art. No. 223901.
  13. Морозова М.А., Лобанов Н.Д., Матвеев О.В. и др. // Письма в ЖЭТФ. 2022. Т. 115. С. 793; Morozova M.A., Lobanov N.D., Matveev O.V. et al. // JETP Lett. 2022. V. 115. P. 742.
  14. Вашковский А.В., Стальмахов В.С., Шараевский Ю.П. Магнитостатические волны в электронике сверхвысоких частот. Саратов: Изд-во СГУ, 1993.
  15. Ruderman M.A., Kittel C. // Phys. Rev. 1954. V. 96. P. 99.
  16. Marcuse D. Light transmission optics. Bell Laboratory Series. 1972.
  17. Kalinikos B.A., Slavin A.N. // J. Phys. Cond. Matter. 1986. V. 19. P. 7013.
  18. Qin H., Hämäläinen S.J., Arjas K. et al. // Phys. Rev. B. 2018. V. 98. Art. No. 224422.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Schematic of the magnetisation vector precession in MK-1 (a) and MK-2 (b). Schematic of the investigated structure (c)

Download (170KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Schematic of the investigated structure in the zOy projection

Download (157KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Dependence on the magnitude and polarity of ST of the resonance frequencies (solid curves) and (dashed curves) (a), imaginary parts of additions to the Bragg wave number Im(q) for direct waves (curves 1) and reflected waves (curves 2) at different values of χ (dipole coupling and exchange RKKI interaction) (b) (χ1 = 2. 8 × 1019 rad2/ns2, χ2 = 4.1 × 1019 rad2/ns2, χ3 = 5.5 × 1019 rad2/ns2). Calculation parameters: D = 10 nm, M0 = 140 Gs, α = 10-4, L1,2 = 50, c = 25 nm, a = 100 nm, Δ = 40 nm, b = 60 nm, H0 = 800 Å, Aex = 4.7 Gs2 μm2, θSH = 0.08, S = 1, Kex = 728 Gs2 μm, Kdip = 0.2

Download (179KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 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».