Распространение спиновых волн в крестообразном микроволноводе из пленки железо-иттриевого граната с магнитными цилиндрами
https://doi.org/10.17586/2220-8054-2026-17-1-34-38
Аннотация
В данном исследовании рассматривается применение спиновых волн для разработки функциональных компонентов, обеспечивающих обработку, передачу и хранение информации в микроволновом и терагерцовом диапазонах частот. Платформа основана на тонких плёнках железо-иттриевого граната, при этом управление спиновыми волнами осуществляется с помощью двумерных массивов магнитных цилиндров из магнетита. Проведён численный микромагнитный анализ крестовидного волновода путём решения уравнения Ландау–Лифшица–Гильберта, в ходе которого изучалась зависимость характеристик волн от ориентации внешнего магнитного поля. Полученные результаты указывают на перспективность данного подхода для создания компактных и энергоэффективных магнонных устройств.
Об авторах
Ф. Е. Гаранин
Saratov State University
Россия
Россия
А. В. Садовников
Saratov State University
Россия
Россия
М. В. Ломова
Saratov State University
Россия
Россия
Список литературы
1. Gurevich A. Magnetic Resonance in Ferrites and Antiferromagnets. Nauka Publ., Moscow, 1973, 220 p.
2. Stancil D.D., Prabhakar A. Spin Waves: Theory and Applications. Springer Publ., Berlin, 2009, 348 p.
3. Wang Q., Kewenig M., Schneider M., Verba R., Kohl F., Heinz B., Geilen M., Mohseni M., L¨agel B., Ciubotaru F., Adelmann C., Dubs C., Cotofana S.D., Dobrovolskiy O.V., Br¨acher T., Pirro P., Chumak A.V. A magnonic directional coupler for integrated magnonic half-adders. Nat. Electron., 2020, 3, P. 765.
4. Garanin F.E., Khutieva A.B., Lomova M.V., Sadovnikov A.V. Control of spin wave properties in bioactive systems based on YIG metasurfaces/ ordered polymer films with magnetic microreservoirs. Fizika Tverdogo Tela, 2024, 66(9), P. 1527–1534.
5. Khutieva A.B., Sadovnikov A.V., Garanin F.E. [et al.] Spin wave propagation in YIG waveguides with magnetic microvolcanoes: Experiment and simulation. Applied Physics Letters, 2025, 126(6), P. 062402.
6. Garanin F.E., Khutieva A.B., Lomova M.V., Sadovnikov A.V. Upravlenie rasprostraneniem spinovykh voln v mikrovolnovode s dvumernym massivom magnitnykh mikrochastits razlichnoy geometrii. Izvestiya Saratovskogo universiteta. Novayaseriya Seriya: Fizika, 2025, 25(1), P. 4–11. [In Russian]
7. Vansteenkiste A., Leliaert J., Dvornik M., Helsen M., Garcia-Sanchez F.,Waeyenberge B. The design and verification of MuMax3. AIP Adv., 2014, 4, P. 107133.
8. Venkat G., Fangohr H., Prabhakar A. Absorbing boundary layers for spin wave micromagnetics. J. Magn. Magn. Mater., 2018, 450, P. 34.
9. Dvornik M., Kuchko A.N., Kruglyak V.V. Micromagnetic method of s-parameter characterization of magnonic devices. J. Appl. Phys., 2011, 109, P. 07D350.
10. Hu J., Jia F., Liu W. Application of Fast Fourier Transform. HSET, 2023, 38, P. 590.
11. Bustamante-Torres M., Romero-Fierro D., Estrella-Nu˜nez J., Arcentales-Vera B., Chichande-Proa˜no E., Bucio E. Polymeric Composite of Magnetite Iron Oxide Nanoparticles and Their Application in Biomedicine: A Review. Polymers, 2022, 14, P. 752.
12. Ganapathe L.S., Mohamed M.A., Mohamad Yunus R., Berhanuddin D. D. Magnetite (Fe3O4) Nanoparticles in Biomedical Application: From Synthesis to Surface Functionalisation. Magnetochemistry, 2020, 6, P. 68.
13. Włodarczyk A., Gorgo´n S., Rado´n A., Bajdak-Rusinek K. Magnetite Nanoparticles in Magnetic Hyperthermia and Cancer Therapies: Challenges and Perspectives. Nanomaterials, 2022, 12, P. 1807.
14. Petrov K.D., Chubarov A.S. Magnetite Nanoparticles for Biomedical Applications. Encyclopedia, 2022, 2, P. 1811.
15. Bilgic A., Cimen A. Two Novel BODIPY-Functional Magnetite Fluorescent Nano-Sensors for Detecting of Cr(VI) Ions in Aqueous Solutions. J. Fluoresc., 2020, 30, P. 867.
16. Bilgic A., Cimen A. A highly sensitive and selective ON-OFF fluorescent sensor based on functionalized magnetite nanoparticles for detection of Cr(VI) metal ions in the aqueous medium. J. Mol. Liq., 2020, 312, P. 113398.
17. Mbeh D.A., Franc¸a R., Merhi Y., Zhang X.F., Veres T., Sacher E., Yahia L. In vitro biocompatibility assessment of functionalized magnetite nanoparticles: Biological and cytotoxicological effects. J. Biomed. Mater. Res. Part A, 2012, 100A, P. 1637.
Рецензия
Для цитирования:
Гаранин Ф.Е., Садовников А.В., Ломова М.В. Распространение спиновых волн в крестообразном микроволноводе из пленки железо-иттриевого граната с магнитными цилиндрами. Наносистемы: физика, химия, математика. 2026;17(1):34-38. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2026-17-1-34-38
For citation:
Garanin F.E., Sadovnikov A.V., Lomova M.V. Spin wave propagation in a cross-shaped microwave guides made of yttrium iron garnet film with magnetic cylinders. Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. 2026;17(1):34-38. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2026-17-1-34-38
Просмотров:
250
JATS XML
Послать статью по эл. почте 