• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

单个纳米缺陷上的自旋波反相器

Spin-Wave Phase Inverter upon a Single Nanodefect.

作者信息

Dobrovolskiy Oleksandr V, Sachser Roland, Bunyaev Sergey A, Navas David, Bevz Volodymyr M, Zelent Mateusz, Śmigaj Wojciech, Rychły Justyna, Krawczyk Maciej, Vovk Ruslan V, Huth Michael, Kakazei Gleb N

机构信息

Physikalisches Institut , Goethe University , 60438 Frankfurt am Main , Germany.

Physics Department , V. Karazin National University , 61077 Kharkiv , Ukraine.

出版信息

ACS Appl Mater Interfaces. 2019 May 15;11(19):17654-17662. doi: 10.1021/acsami.9b02717. Epub 2019 May 1.

DOI:10.1021/acsami.9b02717
PMID:31007012
Abstract

Local modification of magnetic properties of nanoelements is a key to design future-generation magnonic devices in which information is carried and processed via spin waves. One of the biggest challenges here is to fabricate simple and miniature phase-controlling elements with broad tunability. Here, we successfully realize such spin-wave phase shifters upon a single nanogroove milled by a focused ion beam in a Co-Fe microsized magnonic waveguide. By varying the groove depth and the in-plane bias magnetic field, we continuously tune the spin-wave phase and experimentally evidence a complete phase inversion. The microscopic mechanism of the phase shift is based on the combined action of the nanogroove as a geometrical defect and the lower spin-wave group velocity in the waveguide under the groove where the magnetization is reduced due to the incorporation of Ga ions during the ion-beam milling. The proposed phase shifter can easily be on-chip integrated with spin-wave logic gates and other magnonic devices. Our findings are crucial for designing nanomagnonic circuits and for the development of spin-wave nano-optics.

摘要

纳米元件磁性的局部调控是设计下一代磁子器件的关键,在这类器件中信息通过自旋波进行传输和处理。这里最大的挑战之一是制造具有广泛可调性的简单且微型的相位控制元件。在此,我们通过聚焦离子束在Co-Fe微米级磁子波导中铣出的单个纳米槽成功实现了此类自旋波移相器。通过改变槽深和面内偏置磁场,我们连续调节自旋波相位,并通过实验证明了完全的相位反转。相移的微观机制基于纳米槽作为几何缺陷的综合作用,以及在槽下方波导中自旋波群速度较低的情况,在离子束铣削过程中由于Ga离子的掺入,此处的磁化强度降低。所提出的移相器能够轻松地与自旋波逻辑门及其他磁子器件进行片上集成。我们的研究结果对于设计纳米磁子电路以及自旋波纳米光学的发展至关重要。

相似文献

1
Spin-Wave Phase Inverter upon a Single Nanodefect.单个纳米缺陷上的自旋波反相器
ACS Appl Mater Interfaces. 2019 May 15;11(19):17654-17662. doi: 10.1021/acsami.9b02717. Epub 2019 May 1.
2
Demonstration of a robust magnonic spin wave interferometer.一种稳健的磁振子自旋波干涉仪的演示。
Sci Rep. 2016 Jul 22;6:30268. doi: 10.1038/srep30268.
3
Excitation and Amplification of Spin Waves by Spin-Orbit Torque.自旋轨道转矩对自旋波的激发与放大
Adv Mater. 2018 Jul 1:e1802837. doi: 10.1002/adma.201802837.
4
Phase-to-intensity conversion of magnonic spin currents and application to the design of a majority gate.磁动力学自旋电流的相位到强度的转换及其在多数门设计中的应用。
Sci Rep. 2016 Dec 1;6:38235. doi: 10.1038/srep38235.
5
Nanomagnonic devices based on the spin-transfer torque.基于自旋转移扭矩的纳米磁学器件。
Nat Nanotechnol. 2014 Jul;9(7):509-13. doi: 10.1038/nnano.2014.88. Epub 2014 May 11.
6
The role of Snell's law for a magnonic majority gate.斯涅尔定律在磁振子多数决门中的作用。
Sci Rep. 2017 Aug 11;7(1):7898. doi: 10.1038/s41598-017-08114-7.
7
Building Blocks for Magnon Optics: Emission and Conversion of Short Spin Waves.磁振子光学的基石:短自旋波的发射与转换
ACS Nano. 2020 Dec 22;14(12):17184-17193. doi: 10.1021/acsnano.0c07076. Epub 2020 Nov 30.
8
Electric-field coupling to spin waves in a centrosymmetric ferrite.中心对称铁氧体中电场与自旋波的耦合
Phys Rev Lett. 2014 Jul 18;113(3):037202. doi: 10.1103/PhysRevLett.113.037202. Epub 2014 Jul 16.
9
Efficient Modulation of Spin Waves in Two-Dimensional Octagonal Magnonic Crystal.二维八角形磁振子晶体中自旋波的高效调制。
ACS Nano. 2017 Sep 26;11(9):8814-8821. doi: 10.1021/acsnano.7b02872. Epub 2017 Aug 14.
10
Spin-Wave Optics in YIG Realized by Ion-Beam Irradiation.离子束辐照实现的 YIG 中的自旋波光学。
Small. 2023 May;19(21):e2207293. doi: 10.1002/smll.202207293. Epub 2023 Feb 21.

引用本文的文献

1
3D Magnonic Conduits by Direct Write Nanofabrication.通过直接写入纳米加工制备的三维磁子导管
Nanomaterials (Basel). 2023 Jun 24;13(13):1926. doi: 10.3390/nano13131926.
2
Additive Manufacturing of CoFe Nano-Probes for Magnetic Force Microscopy.用于磁力显微镜的钴铁纳米探针的增材制造
Nanomaterials (Basel). 2023 Mar 29;13(7):1217. doi: 10.3390/nano13071217.
3
New Dimension in Magnetism and Superconductivity: 3D and Curvilinear Nanoarchitectures.磁性与超导性的新维度:三维及曲线纳米结构
Adv Mater. 2022 Jan;34(3):e2101758. doi: 10.1002/adma.202101758. Epub 2021 Oct 27.
4
Inverse-design magnonic devices.逆设计磁振子器件
Nat Commun. 2021 May 11;12(1):2636. doi: 10.1038/s41467-021-22897-4.
5
Writing 3D Nanomagnets Using Focused Electron Beams.使用聚焦电子束书写三维纳米磁体。
Materials (Basel). 2020 Aug 26;13(17):3774. doi: 10.3390/ma13173774.
6
Nanoimaging of Ultrashort Magnon Emission by Ferromagnetic Grating Couplers at GHz Frequencies.GHz频率下铁磁光栅耦合器产生的超短磁振子发射的纳米成像
Nano Lett. 2020 Oct 14;20(10):7281-7286. doi: 10.1021/acs.nanolett.0c02645. Epub 2020 Aug 31.
7
Ultra-fast vortex motion in a direct-write Nb-C superconductor.直写式铌碳超导体中的超快涡旋运动
Nat Commun. 2020 Jul 3;11(1):3291. doi: 10.1038/s41467-020-16987-y.