Спинтронный детектор линейно-поляризованного СВЧ излучения на основе гетероструктуры ферромагнетик/нормальный металл

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Проведено исследование влияния типа поляризации микроволнового излучения на эффективность возбуждения ферромагнитного резонанса и спиновой накачки из тонкой ферромагнитной пленки лютециевого граната Lu3Fe5O12 в нормальный металл Pt. Измерены напряжения, создаваемые за счет обратного спинового эффекта Холла в слое Pt, при изменении поляризации возбуждающей электромагнитной волны с линейной на круговую. Было экспериментально установлено и теоретически подтверждено, что компонента электромагнитного излучения, которая ориентирована перпендикулярно стационарному направлению намагничивания, определяет создаваемую в слое нормального металла ненулевую разность потенциалов. Рассматриваемая гетероструктура “ферромагнетик-нормальный металл” может использоваться как перестраиваемый резонансный детектор поляризованного микроволнового излучения и в качестве поляризационных фильтров. Полученные данные о практическом применении Lu3Fe5O12/Pt чрезвычайно актуальны для современных телекоммуникаций.

Об авторах

К. Д Самойленко

Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН; Московский физико-технический институт

Email: kris_samoylenko@mail.ru
Москва, Россия; Долгопрудный, Россия

Д. А Волков

Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН; Национальный исследовательский университет “МЭИ”

Москва, Россия; Москва, Россия

Д. А Габриелян

Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН; Национальный исследовательский университет “МЭИ”

Москва, Россия; Москва, Россия

А. А Матвеев

Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН; Московский физико-технический институт

Москва, Россия; Долгопрудный, Россия

А. Р Сафин

Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН; Национальный исследовательский университет “МЭИ”

Москва, Россия; Москва, Россия

Д. В Калябин

Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН; Московский физико-технический институт; Национальный исследовательский университет “ВШЭ”

Москва, Россия; Долгопрудный, Россия; Москва, Россия

А. А Хафизов

Химический факультет, МГУ имени М.В.Ломоносова

Москва, Россия

М. Н Маркелова

Химический факультет, МГУ имени М.В.Ломоносова

Москва, Россия

А. Р Кауль

Химический факультет, МГУ имени М.В.Ломоносова

Москва, Россия

И. Е Москаль

Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН

Москва, Россия

Г. А Овсянников

Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН

Москва, Россия

С. А Никитов

Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН; Московский физико-технический институт; Лаборатория “Магнитные метаматериалы”, Саратовский государственный университет

Москва, Россия; Долгопрудный, Россия; Саратов, Россия

Список литературы

  1. E. Schloemann, J. Magn. Magn. Mater. 209, 15 (2000).
  2. R.G. Roberts and Th.E. Sharon, Polarization agility in an RF radiator module for use in a phased array, U.S. Patent #5,304,999. 19 Apr. 1994.
  3. S.A. Nikitov, A.R. Safin, D. V. Kalyabin, A.V. Sadovnikov, E.N. Beginin, M.V. Logunov, M.A. Morozova, S.A. Odintsov, S.A. Osokin, A.Yu. Sharaevskaya, Yu.P. Sharaevsky, and A. I. Kirilyuk, Phys. Usp. 63, 945 (2020).
  4. P. Omelchenko, E.A. Montoya, E. Girt, and B. Heinrich, Phys. Rev. Lett. 127, 137201 (2021).
  5. K. Ando, S. Takahashi, J. Ieda, Y. Kajiwara, H. Nakayama, T. Yoshino, K. Harii, Y. Fujikawa, M. Matsuo, S. Maekawa, and E. Saitoh, J. Appl. Phys. 109(10), 103913 (2011).
  6. S. Martin-Rio, C. Frontera, A. Pomar, L. Balcells, and B. Martinez, Sci. Rep. 12, 224 (2022).
  7. Y. Tserkovnyak, A. Brataas, and G. Bauer, Phys. Rev. Lett. 88, 117601 (2002).
  8. Y. Kajiwara, K. Harii, S. Takahashi, J. Ohe, K. Uchida, M. Mizuguchi, H. Umezawa, H. Kawai, K. Ando, K. Takanashi, S. Maekawa, and E. Saitoh, Nature 464, 262 (2010).
  9. Y. Tserkovnyak and H. Ochoa, Phys. Rev. B 96, 100402(R) (2017).
  10. L. Zhu, D. Ralph, and R. Buhrman, Phys. Rev. Lett. 123, 057203, (2019).
  11. Ю.В. Никулин, Ю.В. Хивинцев, М.Е. Селезнев, С.Л. Высоцкий, В.К. Сахаров, А.В. Кожевников, Г.М. Дудко, А.Г. Хитун, С.А. Никитов, Ю.А. Филимонов, Письма в ЖЭТФ 119(9), 676 (2024).
  12. L. Liu, Y. Li, Y. Liu, T. Feng, J. Xu, X.R.Wang, P. Gao, and J. Li, Phys. Rev. B 102, 014411, (2020).
  13. C. L. Jermain, H. Paik, S.V. Aradhya, R.A. Buhrman, D.G. Schlom, and D.C. Ralph, Appl. Phys. Lett. 109(19), 192408 (2016).
  14. С.С. Аплеснин, А.Н. Масюгин, М.Н. Ситников, T. Ишибаши, Письма в ЖЭТФ 110(3), 204 (2019).
  15. D.A. Volkov, D.A. Gabrielyan, A.A. Matveev, A.R. Safin, D.V. Kalyabin, A.A. Khafizov, M.N. Markelova, A.R. Kaul’, and S.A. Nikitov, JETP Lett. 119, 357 (2024).
  16. V. Castel, N. Vlietstra, B. J. van Wees, and J. B. Youssef, Phys. Rev. B 86(13), 134419 (2012).
  17. L. Landau and E. Lifshitz, Phys. Z. Sowjetunion 8, 153 (1935).
  18. M.C. Hickey and J. S. Moodera, Phys. Rev. Lett. 102, 137601 (2009).
  19. J. Dubowik, Phys. Rev. B 54, 1088 (1996).
  20. C. Kittel, Phys. Rev. 73, 155 (1948).
  21. S. Nezu, T. Scheike, H. Sukegawa, and K. Sekiguchi, Phys. Rev. B 109, 184402 (2024).
  22. T. Chiba, M. Schreier, G. Bauer, and S. Takahashi, J. Appl. Phys. 117(17), 17715 (2015).
  23. C. Hahn, G. de Loubens, M. Viret, O. Klein, V.V. Naletov, and J. Ben Youssef, Phys. Rev. Lett. 111, 217204 (2013).
  24. A.R. Kaul, O.Y. Gorbenko, A.N. Botev, and L. I. Burova, Superlattices and Microstructures 38(4–6), 272 (2005).
  25. Yu.P. Sukhorukov, E.A. Gan’shina, A.R. Kaul’, O.Yu. Gorbenko, N.N. Loshkareva, A.V. Telegin, M. S. Kartavtseva, and A.N. Vinogradov, ZHTF 78(6), 43 (2008).
  26. D.V. Polozov, D.A. Gabrielyan, A.R. Safin, and D.V. Kalyabin, RENSIT 4(14), 351 (2022).
  27. А.В. Дроздовский, А.Б. Устинов, Письма в ЖТФ 36(18), 10 (2010).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).