Одноканальный магнонный демультиплексор на основе связанных поперечно ограниченного волновода и интерферометра Маха-Цендера

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследовано распространение спиновых волн в системе связанных интерферометра Маха-Цендера (МЦ) и поперечно ограниченного волновода на основе железо-иттриевого граната. С помощью микромагнитного моделирования продемонстрирована возможность работы системы в качестве одноканального демультиплексора спин-волновых сигналов. Показано, что расстояние между интерферометром МЦ и поперечно ограниченного волновода и изменение его ширины проявляются как в фазовом сдвиге распространяющегося сигнала, так и в эффективности связи в области. Продемонстрированы демультиплексирующие характеристики структуры, которые позволяют реализовать пространственно-частотную селекцию сигнала. Предложенная система связанных волновода и МЦ демонстрирует основы для реализации набора логических операций и может быть использована в интегральных схемах, основанных на магнонных принципах.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. А. Мошков

Cаратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского

Автор, ответственный за переписку.
Email: moshkovva2003@gmail.com
Россия, ул. Астраханская, 83, Саратов, 410012

А. А. Мартышкин

Cаратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского

Email: moshkovva2003@gmail.com
Россия, ул. Астраханская, 83, Саратов, 410012

А. В. Садовников

Cаратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского

Email: moshkovva2003@gmail.com
Россия, ул. Астраханская, 83, Саратов, 410012

Список литературы

  1. Flebus B., Grundler D., Rana B. et al. // J. Phys.: Cond. Matt. 2024. V. 36. № 36. P. 363501.
  2. Demidov V.E., Urazhdin S., Anane A. et al. // J. Appl. Phys. 2020. V. 127. № 17. P. 170901.
  3. Thiery N., Naletov V.V., Vila L. et al. // Phys. Rev. B. 2018. V. 97. № 6. P. 064422.
  4. Hикитов С.А., Сафин А.Р., Калябин Д.В. и др. // Успехи физ. наук. 2020. Т. 190. № 10. С. 1009.
  5. Kruglyak V.V., Demokritov S.O., Grundler D. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2010. V. 43. № 26. P. 264001.
  6. Xивинцев Ю.В., Сахаров В.К., Высоцкий С.Л. и др. // ЖТФ. 2018. Т. 88. № 7. С. 1060.
  7. Sadovnikov A.V., Beginin E.N., Sheshukova S.E. et al. // Phys. Rev. B. 2019. V. 99. № 5. P. 054424.
  8. Cherepanov V., Kolokolov I., L’vov V. // Phys. Reports. 1993. V. 229. № 3. P. 81.
  9. Glass H.L. // Proc. IEEE. 1988. V. 76. № 2. P. 151.
  10. Serrao C.R., Sahu J.R., Ramesha K., Rao C.N.R. // J. Appl. Phys. 2008. V. 104. № 1. P. 016102.
  11. Chumak A.V., Kabos P., Wu M. et al. // IEEE Trans. 2022. V. MAG-58. № 6. Article No. 0800172.
  12. Stancil D.D., Prabhakar A. Spin Waves. N. Y.: Springer, 2009.
  13. Arsad A.Z., Zuhdi A.W.M., Ibrahim N.B., Hannan M.A. // Appl. Sciences. 2023. V. 13. № 2. P. 1218.
  14. Khitun A., Krivorotov I. Spintronics Handbook. Second Edition: Spin Transport and Magnetism / Eds. by E. Y. Tsymbal, I. Žutić. Boca Raton: CRC Press, 2019. V. 3. P. 571.
  15. Csaba G., Papp Á., Porod W. // Phys. Lett. A. 2017. V. 381. № 17. P. 1471.
  16. Schneider T., Serga A.A., Leven B. et al. // Appl. Phys. Lett. 2008. V. 92. № 2.
  17. Cеменов А.С., Смирнов В.Л., Шмалько А.В. Интегральная оптика для систем передачи и обработки информации. М.: Связь, 1990.
  18. Shastri B.J., Tait A.N., Ferreira de Lima T. et al. // Nature Photonics. 2021. V. 15. № 2. P. 102.
  19. Vogt K., Fradin F.Y., Pearson J.E. et al. // Nature Commun. 2014. V. 5. № 1. P. 3727.
  20. Martyshkin A.A., Davies C.S., Sadovnikov A.V. // Phys. Rev. Appl. 2022. V. 18. № 6. P. 064093.
  21. Davies C.S., Sadovnikov A.V., Grishin S.V. et al. // IEEE Trans. 2015. V. MAG- 51. № 11. Article No. 3401904.
  22. Brächer T., Pirro P., Westermann J. et al. // Appl. Phys. Lett. 2013. V. 102. № 13. P. 132411.
  23. Demidov V.E., Rekers P., Mahrov B., Demokritov S.O. // Appl. Phys. Lett. 2006. V. 89. № 21. P. 212501.
  24. Sadovnikov A.V., Grachev A.A., Sheshukova S.E. et al. // Phys. Rev. Lett. 2018. V. 120. № 25. P. 257203.
  25. Demokritov S.O., Serga A.A., André A. et al. // Phys. Rev. Lett. 2004. V. 93. № 4. P. 047201.
  26. Grachev A.A., Sadovnikov A.V., Nikitov S.A. // Nanomaterials. 2022. V. 12. № 9. P. 1520.
  27. Dunaev S.N., Fetisov Y.K. // IEEE Trans. 1995. V. MAG-31. № 6. P. 3488.
  28. Fetisov Y.K., Srinivasan G. // Appl. Phys. Lett. 2006. V. 88. № 14. P. 143503.
  29. Martyshkin A.A., Sadovnikov A.V. // J. Magn. Magn. Mater. 2024. V. 595. Article No. 171644.
  30. Гуревич А.Г., Мелков Г.А. Магнитные колебания и волны. М.: Физматгиз, 1994.
  31. Vansteenkiste A., Leliaert J., Dvornik M. et al. // AIP Advances. 2014. V. 4. № 10. P. 107133.
  32. O’Keeffe T.W., Patterson R.W. // J. Appl. Phys. 1978. V. 49. № 9. P. 4886.
  33. Damon R.W., Eshbach J.R. // J. Phys. Chem. Solids. 1961. V. 19. № 3–4. P. 308.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схематическое изображение системы связанных интерферометра Маха-Цендера и поперечно ограниченного волновода (а) и распределения внутреннего магнитного поля Hэф(x, y) (б) и Hэф(ξ) (в).

Скачать (189KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Пространственные карты распределения интенсивности mz(x, y) –компоненты динамической намагниченности ПМСВ, нормированной на модуль намагниченности насыщения M0, на частотах: f1 = 5.225 ГГц (a), f2 = 5.3 ГГц (б), f3 = 5.325 ГГц (в) и f4 = 5.375 ГГц (г).

Скачать (217KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Мощность спин-волнового сигнала на портах P2, P3, P4 (а) и фрагмент логической таблицы истинности (И – истинное, Л – ложное) (б).

Скачать (141KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025