Nonlinear spin wave dynamics in thin magnetic films and structures

磁性薄膜和结构中的非线性自旋波动力学

基本信息

项目摘要

The project is a result of a long-term bi- and tri-lateral cooperation of Münster University, TU Kaiserslautern, and St. Petersburg Electrotechnical University, Russia. The main aim of the cooperation is study of various fundamental nonlinear spin-wave phenomena. Here we main-ly focus ourselves on generation of spin-wave single- and multi-solitonic wavepackets with controllable shape, synchronization of spin-wave chaotic oscillations in active rings based on ferromagnetic films and multiferroic layered structures, as well as nonlinear spin-wave modes in metallic magnetic micro- and nanosystems with low damping confined in the two lateral dimensions driven by spin currents, A simultaneous study of both active and passive magnetic systems allows us a comprehensive investigation of a wide variety of effects that belong to the most modern directions of magnetism. The experiments will be carried out us-ing several complementary techniques, namely, traditional and traveling-wave microwave spectroscopy, as well as time-, space-, and phase-resolved Brillouin light scattering spec-troscopy, including the unique near-field BLS spectrometer, allowing for two-dimensional spatial visualization and characterization of spin-wave propagation. The expected results will not only allow us to obtain fundamental information on specific nonlinear spin-wave process-es but will contribute to a deeper understanding of the field of nonlinear wave physics in general, as well as to consider possible applications of the investigated nonlinear processes for spintronics and magnonics.
该项目是明斯特大学、德国凯泽斯劳滕大学和俄罗斯圣彼得堡电工大学长期双边和三方合作的结果。合作的主要目的是研究各种基本的非线性自旋波现象。在这里,我们主要关注形状可控的自旋波单孤子波包和多孤子波包的产生,基于铁磁薄膜和多铁层结构的有源环中自旋波混沌振荡的同步,以及金属磁性微纳系统中的非线性自旋波模式,这些模式被限制在自旋电流驱动的两个横向维度上,主动和被动磁系统的同时研究使我们能够全面地研究属于最现代磁学方向的各种效应。这些实验将使用几种互补的技术,即传统的和行波微波光谱学,以及时间、空间和相位分辨的布里渊光散射谱,包括独特的近场BLS光谱仪,允许二维空间可视化和自旋波传播的表征。预期的结果不仅将使我们获得关于特定的非线性自旋波过程的基本信息,而且将有助于更深入地理解一般的非线性波物理领域,以及考虑所研究的非线性过程在自旋电子学和磁振子中的可能应用。

项目成果

期刊论文数量(7)
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Bullets and droplets: Two-dimensional spin-wave solitons in modern magnonics (Review Article)
  • DOI:
    10.1063/1.5041426
  • 发表时间:
    2018-07
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0.8
  • 作者:
    O. Sulymenko;O. Prokopenko;V. Tyberkevych;A. Slavin;A. Serga
  • 通讯作者:
    O. Sulymenko;O. Prokopenko;V. Tyberkevych;A. Slavin;A. Serga
Spin-electromagnetic waves in planar multiferroic multilayers
  • DOI:
    10.1063/1.4990991
  • 发表时间:
    2017-07
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.2
  • 作者:
    A. Nikitin;A. Ustinov;V. Vitko;A. Nikitin;Alexandr V. Kondrahov;P. Pirro;E. Lähderanta;B. Kalinikos;B. Hillebrands
  • 通讯作者:
    A. Nikitin;A. Ustinov;V. Vitko;A. Nikitin;Alexandr V. Kondrahov;P. Pirro;E. Lähderanta;B. Kalinikos;B. Hillebrands
A spin-wave logic gate based on a width-modulated dynamic magnonic crystal
  • DOI:
    10.1063/1.4914506
  • 发表时间:
    2015-03-09
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    Nikitin, Andrey A.;Ustinov, Alexey B.;Hillebrands, Burkard
  • 通讯作者:
    Hillebrands, Burkard
Spin-wave propagation through a magnonic crystal in a thermal gradient
自旋波在热梯度中穿过磁振子晶体的传播
  • DOI:
    10.1088/1361-6463/aad2ac
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    T. Langner;D.A. Bozhko;S.A. Bunyaev;G.N. Kakazei;A.V. Chumak;A.A. Serga;B. Hillebrands;V.I. Vasyuchka
  • 通讯作者:
    V.I. Vasyuchka
Spontaneous Exact Spin-Wave Fractals in Magnonic Crystals.
  • DOI:
    10.1103/physrevlett.121.107204
  • 发表时间:
    2018-05
  • 期刊:
  • 影响因子:
    8.6
  • 作者:
    D. Richardson;B. Kalinikos;L. Carr;Mingzhong Wu
  • 通讯作者:
    D. Richardson;B. Kalinikos;L. Carr;Mingzhong Wu
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Professor Dr. Sergej O. Demokritov, Ph.D.其他文献

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