Невзаимное распространение спиновых волн в асимметричной магнонной структуре

Представлено исследование эффектов спин-волновой связи в структуре, состоящей из параллельно ориентированных магнитных микроволноводов на основе пленок железо-иттриевого граната (ЖИГ). Структура представляет собой два ЖИГ-микроволновода, разделенных воздушным зазором в вертикальном направлении, обеспечивающим дипольное взаимодействие между ними, при этом центры микроволноводов сдвинуты друг относительно друга в горизонтальном направлении, образуя асимметричную геометрию вертикально связанных микроволноводов. С помощью микромагнитного моделирования, продемонстрировано явление невзаимного распространения спиновых волн в асимметричной геометрии вертикально связанных микроволноводов. На основе метода конечных элементов рассчитан спектр собственных мод рассматриваемой структуры при изменении полярности внешнего магнитного поля, демонстрирующий изменение дипольной связи вертикально связанных ЖИГ-микроволноводов. Данные результаты свидетельствуют о проявлении невзаимного распространения спиновых волн из нескольких факторов. Во-первых, асимметричное распределение внутреннего магнитного поля относительно центра каждой магнитного микроволновода. Во-вторых, зависимость интеграла перекрытия собственных мод от изменения полярности внешнего магнитного поля. С помощью микромагнитного моделирования показана трансформация длины связи спиновых волн при изменении вертикального зазора между микроволноводами. Полученные в работе результаты расширяют возможности применения рассмотренной структуры в качестве направленного ответвителя спиновых волн.