Аннотация:
Методом микромагнитного моделирования исследованы особенности спектра спин-волновых возбуждений в пленке ЖИГ толщиной 0.4 $\mu$m и намагниченностью 1.1 kG, гофрированной за счет периодического рельефа подложки в виде канавок шириной 10 $\mu$m, глубиной 0.5 $\mu$m, со скошенными стенками и периодом 20 $\mu$m. Расчеты, проведенные для ориентаций внешнего магнитного поля, приложенного в плоскости плёнки вдоль ($\theta$ = 0) и поперек ($\theta$ = 90$^\circ$) канавок, показывают, что анизотропия формы плёнки приводит к квантованию спектра и локализации спин-волновых возбуждений в различных участках образца. При этом пространственное распределение амплитуды намагниченности на частотах в спектре при $\theta$ = 90$^\circ$ может характеризоваться несколькими, различающимися на порядки, пространственными масштабами. Это объясняется сильной неоднородностью основного состояния на стенках канавок при $\theta$ = 90$^\circ$, что приводит к эффективному возбуждению коротковолновой части спектра спиновых волн в периодической структуре по механизму Шлемана.
Работа выполнена в рамках Госзадания № 0030-2019-0013 “Спинтроника” при частичной финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 18-57-00008).
Поступила в редакцию: 15.04.2019 Исправленный вариант: 22.04.2019 Принята в печать: 24.04.2019
Образец цитирования:
В. К. Сахаров, Ю. В. Хивинцев, Г. М. Дудко, С. Л. Высоцкий, Ю. А. Филимонов, “Микромагнитное моделирование спин-волновых возбуждений в гофрированных пленках ЖИГ”, Физика твердого тела, 61:9 (2019), 1652–1658; Phys. Solid State, 61:9 (2019), 1602–1608
L. Giovannini, “Theory of dipole-exchange spin-wave propagation in periodically corrugated films”, Phys. Rev. B, 105:21 (2022)
Valentin Sakharov, Yuri Khivintsev, Sergey Vysotskii, Alexander Stognij, Yuri Filimonov, Alexandr Sadovnikov, Evgeny Beginin, Sergey Nikitov, “Spin wave filtration by resonances in the sidewalls of corrugated yttrium-iron garnet films”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 545 (2022), 168786
Federico Montoncello, Gianluca Gubbiotti, “Controlling the three dimensional propagation of spin waves in continuous ferromagnetic films with an increasing out of plane undulation”, Sci Rep, 11:1 (2021)
V. K. Sakharov, E. N. Beginin, Y. V. Khivintsev, A. V. Sadovnikov, A. I. Stognij, Y. A. Filimonov, S. A. Nikitov, “Spin waves in meander shaped YIG film: Toward 3D magnonics”, Applied Physics Letters, 117:2 (2020)
V K Sakharov, Y V Khivintsev, A I Stognij, S L Vysotskii, Y A Filimonov, E N Beginin, A V Sadovnikov, S A Nikitov, “Spin-wave excitations in YIG films grown on corrugated substrates”, J. Phys.: Conf. Ser., 1389:1 (2019), 012140