Double Refraction and Reflection of Surface Spin Waves in Biaxial Ferromagnetic Insulators

Keywords: magnetic field, spin waves, refraction, anisotropy, reflection

Abstract

The processes are considered of refraction and reflection of surface spin waves in inhomogeneous dielectric ferromagnetic medium. In the frameworks of the formalism of spin density in exchange mode the equation of magnetic moment dynamics and the dispersion low of spin waves are obtained. The eikonal equation and refraction indexes are obtained. The field and frequency dependencies of refraction indexes and reflection coefficients of spin waves are defined in an interface of two uniform biaxial ferromagnets with different parameters of exchange interaction, magnetic anisotropy and saturation magnetization. It is shown the possibility to use the proposed system as spinwave analogs of optical devises.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Горобец Ю.И., Кучко А.Н., Васильев С.В. Возбуждение модулированных спиновых волн одномерным дефектом анизотропии // ФММ. – 1998. – Т. 85, № 3. – C.40-45.

Kruglyak V.V., Hicken R.J., Kuchko A.N., Gorobets V.Yu. Spin waves in a periodically layered magnetic nanowire // J. Appl. Phys. ¬– 2005. – V. 98, № 1. – P. 014304.

Vázquez M. Soft magnetic wires // Physica B: Condensed Matter. – 2001. – V. 299, № 3-4. – P 302-313.

Руткин О. Г., Ковшиков Н.Г, Сташкевич A.A., Калиникор Б. А., Агеев А.Н. , Трифонов A.C., Кравченко В. Б., Филимонова Л. М. Взаимодействие оптических волноводных мод со спиновыми волнами в плёнке ИНГ // Письма в ЖТФ. – 1985. – Т.11., № 15. – С. 933-936.

Гуляев Ю.В., Игнатьев И.А., Плеханов В.Г., Попков А.Ф. Рассеяние света в гиротропном волноводе на спиновой волне // Радиотехника и электроника. – 1985. – Т.30, № 8. – С.1522-1530.

Гуревич А.Г. Магнетизм на сверхвысоких частотах // Соросовский образовательный журнал. – 1999. – № 1. – С. 98-104.

Gan J.Y., Zhang F.C., Su Z.B. Spin wave theory for antiferromagnetic XXZ spin model on a triangle lattice in the presence of an external magnetic field // Phys. Rev. B. — 2003. — Vol. 67, No. 14. — P. 4427.

Buchmeier M., Kuanr B.K., Gareev R.R., Bürgler D.E., Grünberg P. Spin waves in magnetic double layers with strong antiferromagnetic interlayer exchange coupling: Theory and experiment // Phys. Rev. B. — 2003. — Vol. 67, No. 18. — P. 4404.

Fransson J., Holmström E., Eriksson O., Sandalov I. Theory of spin filtering through quantum dots // Phys. Rev. B. — 2003. — Vol. 67, No. 20. — P. 5310.

Antropov V.P. The exchange coupling and spin waves in metallic magnets: removal of the long-wave approximation //JMMM. — 2003. — Vol. 262. — P . 192—197.

Горобец Ю.И., Решетняк С.А. Отражение и преломление спиновых волн в одноосных магнетиках в приближении геометрической оптики // ЖТФ. — 1998. — Т. 68, № 2. — С. 60—63.

Gorobets Yu.I., Reshetnyak S.O., Khomenko T.A. Filtration of spin-wave signal at transmission of data through a ferromagnetic medium // Data Science Journal. — 2008. — Vol. 7, No. 12. — P. 167—170.

Решетняк С.О. Характеристики спін-хвильових аналогів оптичних приладів для спінового променя в неоднорідному магнітному середовищі // Наукові вісті НТУУ “КПІ”. — 2001. — № 6. — С. 133—136.

Горобець Ю.І., Решетняк С.О. Наближення геометричної оптики для поверхневих спінових хвиль в одновісному магнітному середовищі // Наукові вісті НТУУ «КПІ». — 2003. — № 1. — С. 132—137.

Gorobets Yu.I., Reshetnyak S.A. Refraction and reflection of bulk spin waves on a boundary of two homogeneous dielectric ferromagnets having biaxial anisotropy // Functional materials. — 2004. — Vol. 11, No. 3. —P. 436—440.

Барьяхтар В.Г., Горобец Ю.И.. Цилиндрические магнитные домены и их решетки. – К.: Наукова думка. — 1988. — 168 с.

Ахиезер А.И., Барьяхтар В.Г., Пелетминский С.В. Спиновые волны – M.: Наука, 1967. — 368 с.

Кравцов Ю.А., Орлов Ю. И. Геометрическая оптика неоднородных сред – М.: Наука, 1980. — 302 с.

Морс Ф.М., Фешбах Г. Методы теоретической физики, Т. 2. – М.: Изд-во ин. лит., 1960. — 896 с.

Курант Р. Уравнения с частными производными – М.: Мир, 1964. — 830 c.

Эшенфельдер А.. Физика и техника цилиндрических магнитных доменов – M. : Мир, 1983. — 496 с.

Berezhinskiy A.S., Reshetniak S.A. Refraction of spin waves by bifocal surface ferromagnetic lens // JMMM. – 2012. – Vol. 324, №2. – P. 231-234.

Published
2012-02-24
Cited
How to Cite
Gorobets, Y., & Reshetnyak, S. (2012). Double Refraction and Reflection of Surface Spin Waves in Biaxial Ferromagnetic Insulators. East European Journal of Physics, (991(1), 4-13. Retrieved from https://periodicals.karazin.ua/eejp/article/view/13836