Investigation of Magneto-Optical Films and Film Nanostructures for On-Chip Monolithic Integration of Non-Reciprocal Photonic Devices

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The review of the RFBR project results in the field of synthesis, research and modeling of magneto-optical films and film nanostructures for оn-сhip monolithic integration of non-reciprocal photonic devices is given. Based on the results of studies of nano- and picosecond processes in magnetic films – the dynamics of spins in a monodomain film and the dynamics of domain walls in a multi-domain film, the possibilities of developing high-speed optics-on-chip devices, including devices of the terahertz frequency range, are considered.

About the authors

Evgeniy A. Vilkov

Fryazino Branch of Kotelnikov IRE, RAS

Author for correspondence.
Email: e-vilkov@yandex.ru

Professor

Russian Federation, 1 Vvedensky Sq., Fryazino, Moscow reg., 141120, Russia

Sergey S. Safonov

Kotelnikov IRE, RAS

Email: sergej-safonov-81@bk.ru
Russian Federation, 11-7 Mokhovaya Str., Moscow, 125009, Russia

Alexei G. Temiryazev

Fryazino Branch of Kotelnikov IRE, RAS

Email: temiryazev@gmail.com
Russian Federation, 1 Vvedensky Sq., Fryazino, Moscow region, 141120, Russia

Andrey S. Fedorov

Kotelnikov IRE, RAS

Email: fedorov_a_s@inbox.ru
Russian Federation, 11-7 Mokhovaya Str., Moscow, 125009, Russia

Anna A. Fedorova

Kotelnikov IRE, RAS

Email: annadanilova99@gmail.com
Russian Federation, 11-7 Mokhovaya Str., Moscow, 125009, Russia

Mikhail V. Logunov

Kotelnikov IRE, RAS

Email: logunov@cplire.ru

Professor

Russian Federation, 11-7 Mokhovaya Str., Moscow, 125009, Russia

References

  1. D.G. Gromov, A.I. Mochalov, A.D. Sulimin, V.I. Shevyakov Metallization of Ultra-Large Integrated Circuits [Metallizatsiya ultrabolshikh integral'nykh skhem], RF, Moscow, 2012, 277 pp. (in Russian).
  2. K. Ohashi, K. Nishi, T. Shimizu, M. Nakada, J. Fujikata, J. Ushida, S. Torii, K. Nose, M. Mizuno, H. Yukawa, M. Kinoshita, N. Suzuki, A. Gomyo, T. Ishi, D. Okamoto, K. Furue, T. Ueno, T. Tsuchizawa, T. Watanabe, K. Yamada, S.-i. Itabashi, J. Akedo In Proc. IEEE, 2009, 97(7), 1186. doi: 10.1109/JPROC.2009.2020331.
  3. C. García-Meca, S. Lechago, A. Brimont, A. Griol, S. Mas, L. Sánchez, L. Bellieres, N.S. Losilla, J. Martí Light-Sci. Appl., 2017, 6, e17053. doi: 10.1038/lsa.2017.53.
  4. J. Hu, X.Y. Sun, Q. Du, M. Onbasli, C.A. Ross In Proc. SPIE, 2016, 9750, 97500W. doi: 10.1117/12.2209658.
  5. Q. Du, T. Fakhrul, Y. Zhang, J. Hu, C.A. Ross MRS Bulletin, 2018, 43, 413. doi: 10.1557/mrs.2018.127.
  6. M. Nur-E-Alam, M. Nur-E-Alam, M. Vasiliev, K. Alameh Opt. Mater., 2019, 98, 109309. doi: 10.1016/j.optmat.2019.109309.
  7. K. Kasahara, S. Wang, T. Ishibashi, T. Manago Japanese J. Appl. Phys., 2019, 58, 060906. doi: 10.7567/1347-4065/ab1fc7.
  8. H. Otmani, M. Lahoubi, S. Pu, M. Bouchemat, T. Bouchemat, Y. Zhao, R. Deghdak J. Nanophotonics, 2019, 13, 026002. doi: 10.1117/1.JNP.13.
  9. S. Sharma, B. Zare Rameshti, Y.M. Blanter, G.E.W. Bauer Phys. Rev. B, 2019, 99, 214423. doi: 10.1103/PhysRevB.99.214423.
  10. B. Dieny, I.L. Prejbeanu, K. Garello, P. Gambardella, P. Freitas, R. Lehndorff, W. Raberg, U. Ebels, S.O. Demokritov, J. Akerman, A. Deac, P. Pirro, C. Adelmann, A. Anane, A.V. Chumak, A. Hiroata, S. Mangin, M. Cengiz Onbaşlı, M. D'Aquino, G. Prenat, G. Finocchio, L. Lopez Diaz, R. Chantrell, O. Chubykalo-Fesenko, P. Bortolotti Nat. Electron., 2020, 3, 446. doi: 10.1038/s41928-020-0461-5.
  11. L. Carettaet, S.-H. Oh, T. Fakhrul, D.-K. Lee, B.H. Lee, S.K. Kim, C.A. Ross, K.-J. Lee, G.S.D. Beach Science, 2020, 370, 1438. doi: 10.1126/science.aba5555.
  12. H.S. Kum, H. Lee, S. Kim, S. Lindemann, W. Kong, K. Qiao, P. Chen, J. Irwin, J.H. Lee, S. Xie, S. Subramanian, J. Shim, S.-H. Bae, C. Choi, L. Ranno, S. Seo, S. Lee, J. Bauer, H. Li, K. Lee, J.A. Robinson, C.A. Ross, D.G. Schlom, M.S. Rzchowski, C.B. Eom, J. Kim Nature, 2020, 578, 75. doi: 10.1038/s41586-020-1939-z.
  13. P. Barla, V. Kumar Joshi, S. Bhat J. Comput. Electron., 2021, 20, 805. doi: 10.1007/s10825-020-01648-6.
  14. Z. Tan, F. Fan, X. Dong, J. Cheng, S. Chang Sci. Rep., 2019, 9, 20210. doi: 10.1038/s41598-019-56789-x.
  15. N. Margalit, C. Xiang, S.M. Bowers, A. Bjorlin, R. Blum, J.E. Bowers Appl. Phys. Lett., 2021, 118, 220501. doi: 10.1063/5.0050117.
  16. H. Yang, Z. Xie, H. He, Q. Zhang, X. Yuan APL Photonics, 2021, 6, 110901. doi: 10.1063/5.0060736.
  17. 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, A.I. Kirilyuk Phys. Usp., 2020, 190, 945. doi: 10.3367/UFNe.2019.07.038609.
  18. A.R. Safin, S.A. Nikitov, A.I. Kirilyuk, D.V. Kalyabin, A.V. Sadovnikov, P.A. Stremoukhov, M.V. Logunov, P.A. Popov J. Exp. Theor. Phys., 2020, 131, 71. doi: 10.1134/S1063776120070110.
  19. A. Stupakiewicz, C.S. Davies, K. Szerenos, D. Afanasiev, K.S. Rabinovich, A.V. Boris, A. Caviglia, A.V. Kimel, A. Kirilyuk Nat. Phys., 2021, 17, 489. doi: 10.1038/s41567-020-01124-9.
  20. M.V. Gerasimov, M.V. Logunov, A.V. Spirin, Yu.N. Nozdrin, I.D. Tokman Phys. Rev. B, 2016, 94, 014434. doi: 10.1103/PhysRevB.94.014434.
  21. M.V. Gerasimov, S.V. Ilin, M.V. Logunov, S.A. Nikitov, A.V. Spirin, A.N. Chaldyshkin Instrum. Exp. Tech., 2017, 60, 716. doi: 10.1134/S0020441217050189.
  22. M.V. Logunov, S.A. Nikitov, A.I. Stognii, S.S. Safonov, A.G. Temiryazev Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys., 2019, 83, 866. doi: 10.3103/S1062873819070256.
  23. M.V. Logunov, S.A. Nikitov, A.G. Temiryazev, M.P. Temiryazeva, S. Giordano, T. Mathurin, Y. Dusch, N. Tiercelin, P. Pernod Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys., 2020, 84, 196. doi: 10.3103/S1062873820020185.
  24. Yu.B. Kudasov, M.V. Logunov, R.V. Kozabaranov, I.V. Makarov, V.V. Platonov, O.M. Surdin, D.A. Maslov, A.S. Korshunov, I.S. Strelkov, A.I. Stognij, V.D. Selemir, S.A. Nikitov Appl. Phys. Lett., 2022, 120, 122403. doi: 10.1063/5.0086067.
  25. E.A. Vilkov, G.M. Mikhailov, S.A. Nikitov, A.R. Safin, M.V. Logunov, V.N. Korenivskii, S.G. Chigarev, L.A. Fomin Phys. Solid State, 2019, 61, 941. doi: 10.1134/S1063783419060283.
  26. E. Vilkov, O. Byshevski-Konopko, P. Stremoukhov, A. Safin, M. Logunov, D. Kalyabin, S. Nikitov, A. Kirilyuk Ultrasonics, 2022, 119, 106588. doi: 10.1016/j.ultras.2021.106588.
  27. M.V. Logunov, S.S. Safonov, A.S. Fedorov, A.A. Danilova, N.V. Moiseev, A.R. Safin, S.A. Nikitov, A. Kirilyuk Phys. Rev. Applied, 2021, 15, 064024. doi: 10.1103/PhysRevApplied.15.064024.
  28. I.A. Dolgikh, F. Formisano, K.H. Prabhakara, M.V. Logunov, A.K. Zvezdin, P.C.M. Christianen, A.V. Kimel Appl. Phys. Lett., 2022, 120, 012401. doi: 10.1063/5.0076442.
  29. P. Stremoukhov, A. Safin, M. Logunov, S. Nikitov, A. Kirilyuk J. Appl. Phys., 2019, 125, 223903. doi: 10.1063/1.5090455.
  30. T.G.H. Blank, K.A. Grishunin, E.A. Mashkovich, M.V. Logunov, A.K. Zvezdin, A.V. Kimel Phys. Rev. Lett., 2021, 127, 037203. doi: 10.1103/PhysRevLett.127.037203.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Vilkov E.A., Safonov S.S., Temiryazev A.G., Fedorov A.S., Fedorova A.A., Logunov M.V.

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».