Spintronnyy detektor lineyno-polyarizovannogo SVCh izlucheniya na osnove geterostruktury ferromagnetik/normal'nyy metall

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

Проведено исследование влияния типа поляризации микроволнового излучения на эффективность возбуждения ферромагнитного резонанса и спиновой накачки из тонкой ферромагнитной пленки лютециевого граната Lu3Fe5O12 в нормальный металл Pt. Измерены напряжения, создаваемые за счет обратного спинового эффекта Холла в слое Pt, при изменении поляризации возбуждающей электромагнитной волны с линейной на круговую. Было экспериментально установлено и теоретически подтверждено, что компонента электромагнитного излучения, которая ориентирована перпендикулярно стационарному направлению намагничивания, определяет создаваемую в слое нормального металла ненулевую разность потенциалов. Рассматриваемая гетероструктура “ферромагнетик-нормальный металл” может использоваться как перестраиваемый резонансный детектор поляризованного микроволнового излучения и в качестве поляризационных фильтров. Полученные данные о практическом применении Lu3Fe5O12/Pt чрезвычайно актуальны для современных телекоммуникаций.

References

  1. E. Schloemann, J. Magn. Magn. Mater. 209, 15 (2000).
  2. R.G. Roberts and Th.E. Sharon, Polarization agility in an RF radiator module for use in a phased array, U.S. Patent #5,304,999. 19 Apr. 1994.
  3. S.A. Nikitov, A.R. Safin, D. V. Kalyabin, A.V. Sadovnikov, E.N. Beginin, M.V. Logunov, M.A. Morozova, S.A. Odintsov, S.A. Osokin, A.Yu. Sharaevskaya, Yu.P. Sharaevsky, and A. I. Kirilyuk, Phys. Usp. 63, 945 (2020).
  4. P. Omelchenko, E.A. Montoya, E. Girt, and B. Heinrich, Phys. Rev. Lett. 127, 137201 (2021).
  5. K. Ando, S. Takahashi, J. Ieda, Y. Kajiwara, H. Nakayama, T. Yoshino, K. Harii, Y. Fujikawa, M. Matsuo, S. Maekawa, and E. Saitoh, J. Appl. Phys. 109(10), 103913 (2011).
  6. S. Martin-Rio, C. Frontera, A. Pomar, L. Balcells, and B. Martinez, Sci. Rep. 12, 224 (2022).
  7. Y. Tserkovnyak, A. Brataas, and G. Bauer, Phys. Rev. Lett. 88, 117601 (2002).
  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. Y. Tserkovnyak and H. Ochoa, Phys. Rev. B 96, 100402(R) (2017).
  10. L. Zhu, D. Ralph, and R. Buhrman, Phys. Rev. Lett. 123, 057203, (2019).
  11. Ю.В. Никулин, Ю.В. Хивинцев, М.Е. Селезнев, С.Л. Высоцкий, В.К. Сахаров, А.В. Кожевников, Г.М. Дудко, А.Г. Хитун, С.А. Никитов, Ю.А. Филимонов, Письма в ЖЭТФ 119(9), 676 (2024).
  12. L. Liu, Y. Li, Y. Liu, T. Feng, J. Xu, X.R.Wang, P. Gao, and J. Li, Phys. Rev. B 102, 014411, (2020).
  13. C. L. Jermain, H. Paik, S.V. Aradhya, R.A. Buhrman, D.G. Schlom, and D.C. Ralph, Appl. Phys. Lett. 109(19), 192408 (2016).
  14. С.С. Аплеснин, А.Н. Масюгин, М.Н. Ситников, T. Ишибаши, Письма в ЖЭТФ 110(3), 204 (2019).
  15. D.A. Volkov, D.A. Gabrielyan, A.A. Matveev, A.R. Safin, D.V. Kalyabin, A.A. Khafizov, M.N. Markelova, A.R. Kaul’, and S.A. Nikitov, JETP Lett. 119, 357 (2024).
  16. V. Castel, N. Vlietstra, B. J. van Wees, and J. B. Youssef, Phys. Rev. B 86(13), 134419 (2012).
  17. L. Landau and E. Lifshitz, Phys. Z. Sowjetunion 8, 153 (1935).
  18. M.C. Hickey and J. S. Moodera, Phys. Rev. Lett. 102, 137601 (2009).
  19. J. Dubowik, Phys. Rev. B 54, 1088 (1996).
  20. C. Kittel, Phys. Rev. 73, 155 (1948).
  21. S. Nezu, T. Scheike, H. Sukegawa, and K. Sekiguchi, Phys. Rev. B 109, 184402 (2024).
  22. T. Chiba, M. Schreier, G. Bauer, and S. Takahashi, J. Appl. Phys. 117(17), 17715 (2015).
  23. C. Hahn, G. de Loubens, M. Viret, O. Klein, V.V. Naletov, and J. Ben Youssef, Phys. Rev. Lett. 111, 217204 (2013).
  24. A.R. Kaul, O.Y. Gorbenko, A.N. Botev, and L. I. Burova, Superlattices and Microstructures 38(4–6), 272 (2005).
  25. Yu.P. Sukhorukov, E.A. Gan’shina, A.R. Kaul’, O.Yu. Gorbenko, N.N. Loshkareva, A.V. Telegin, M. S. Kartavtseva, and A.N. Vinogradov, ZHTF 78(6), 43 (2008).
  26. D.V. Polozov, D.A. Gabrielyan, A.R. Safin, and D.V. Kalyabin, RENSIT 4(14), 351 (2022).
  27. А.В. Дроздовский, А.Б. Устинов, Письма в ЖТФ 36(18), 10 (2010).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Российская академия наук

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).