Dielectric magnonics: from gigahertz to terahertz

Abstract

State-of-the-art studies of dielectric magnonics and magnon spintronics are reviewed. Theoretical and experimental approaches to exploring physical processes in and calculations of the parameters of magnonic micro- and nanostructures are described. We discuss the basic concepts of magnon spintronics, the underlying physical phenomena, and the prospects for applying magnon spintronics for data processing, transmission, and reception. Special attention is paid to the feasibility of boosting the operating frequencies of magnonic devices from the gigahertz to terahertz frequency range. We also discuss specific implementations of the component base of magnonics and ways to further develop it.

Управляемая Электрическим Полем Спин-Волновая Связь В Латеральных Ансамблях Магнитных Микроструктур

“…В настоящее время использование заряда носителей тока (электронов или дырок) является основным эффектом в полупроводниковой микроэлектронике. Использование элементарных квантов магнитных возбуждений (магнонов) и спиновых волн (СВ) в диэлектрических магнитных пленках, поддерживают передачу сигнала без движения зарядов и, следовательно, без омических потерь, обеспечивают сверхнизкое энергопотребление и являются многообещающей альтернативой полупроводниковым приборам [1][2][3]. Одним из новых научных направлений в физике конденсированного состояния является магноника [4][5][6], ставящая перед собой задачи по исследованию методов и характеристик управления спиновыми волнами в волноведущих системах в микрои наномасштабах [7,8].…”

Частотно-Селективное Распространение Спиновых Волн В Трехмерном Магнонном Т-Образном Сплиттере

“…В настоящее время активно изучаются механизмы и методы возбуждения и управления спиновыми волнами в магнитных материалах [1,2] в рамках научных направлений физики конденсированного состояния таким как магноника [3][4][5]. Использование передачи сигнала без движения зарядов в виде элементарных квантов магнитных возбуждений (магнонов) и спиновых волн (СВ) в диэлектрических магнитных пленках является многообещающей альтернативой полупроводниковым приборам, обеспечивая сверхнизкое энергопотребление из-за отсутствия рассеяния энергии на омические потери [6][7][8]. Совершенствование технологического процесса изготовления тонких пленок способствует созданию микро-и наноструктур, объединение которых в многоуровневые схемы позволяет создавать магнонные сети (МC) [9,10], принцип действия которых основан на эффектах интерференции и позволяет кодировать сигнал с помощью амплитуды и фазы спиновой волны [10,11].…”

Дважды Отрицательные Среды На Основе Антиферромагнитных Метаматериалов Для Терагерцевого Диапазона Частот

“…Была продемонстрирована перестройка полосы частот данного метаматериала внешним постоянным магнитным полем. Другим магнитным материалом, работающим в терагерцевой области, является антиферромагнетик (АФМ) [15][16][17]. В отличие от ФМ кристаллическая решетка АФМ состоит из двух магнитных подрешеток.…”