Chiral Excitation of Exchange Spin Waves Using Gold Nanowire Grating
Excitation chirale des ondes de spin dans le régime dipole-échange à l'aide d'un réseau de nano-barres d'or
Abstract
We propose an experimental method for the unidirectional excitation of spin waves. By structuring Au nanowire arrays within a coplanar waveguide onto a thin yttrium iron garnet (YIG) film, we observe a chiral coupling between the excitation field geometry of the nanowire grating and several well-resolved propagating magnon modes. We report a propagating spin wave spectroscopy study with unprecedented spectral definition, wavelengths down to 130 nm and attenuation lengths well above 100 μm over the 20 GHz frequency band. The proposed experiment paves the way for future non-reciprocal magnonic devices.
Nous proposons une méthode expérimentale pour l'excitation unidirectionnelle des ondes de spin. En structurant des réseaux de nanofils d'Au à l'intérieur d'un guide d'ondes coplanaire sur un film mince de grenat d'yttrium-fer (YIG), nous observons un couplage chiral entre la géométrie du champ d'excitation du réseau de nano et plusieurs modes de magnons. Nous rapportons une étude de spectroscopie d'ondes de spin propagatives avec une définition spectrale sans précédent, des longueurs d'onde jusqu'à 130 nm et des longueurs d'atténuation bien supérieures à 100 μm sur la pleine bande de fréquence de 20 GHz. L'expérience proposée ouvre la voie à de futurs dispositifs magnoniques non réciproques.
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