Double Refraction and Reflection of Surface Spin Waves in Biaxial Ferromagnetic Insulators
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
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.
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgment of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgment of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
