Микромагнитное моделирование нелинейного взаимодействия латеральных магнитостатических мод в крестовидных структурах на основе волноводов из пленок железо-иттриевого граната

Тема. В работе рассмотрены параметрические процессы в системе преимущественно дипольных магнитостатических волн (МСВ) касательно намагниченной в поле $H = 460$ Э крестовидной структуры из двух ортогональных волноводов из пленок железо-иттриевого граната с расположенными на концах микрополосковыми преобразователями. Одна из антенн, расположенная на конце поперечно намагниченного волновода, считалась входной и использовалась для возбуждения МСВ частотой 3 ГГц. Цель. Проанализировать спектральные и амплитудные характеристики МСВ на выходных антеннах в зависимости от амплитуды возбуждающего поля, выявить особенности развития параметрических процессов второго порядка в крестовидной структуре. Методы. Поставленная задача решалась с помощью микромагнитного моделирования конечно-разностным методом решения уравнения Ландау–Лифшица с использованием пакета программ OOMMF. Результаты. Показано, что с ростом амплитуды входного сигнала выше некоторого порога характер зависимости амплитуды МСВ на выходных антеннах от амплитуды на входе становится существенно нелинейным, а в спектре волны появляются интенсивные сателлиты, симметрично расположенные относительно частоты накачки на расстояниях от десятка до сотен МГц. Указанные изменения связываются с развитием параметрической неустойчивости второго порядка в системе латеральных мод крестовидной структуры. Обсуждение. Полученные результаты могут быть использованы для создания сетевых структур спиновых волноводов в устройствах многоуровневой реверсивной логики.