Generování a detekce výměnných spinových vln pomocí mikrovlnných nanoantén

Abstract

Přenos a zpracování informací by v budoucnu mohl být uskutečněn pomocí spinových vln. Využitím možnosti zakódování informace do amplitudy i fáze vlny by vedlo ke zrychlení komplexních matematických operací, přičemž pro jejich efektivitu je nezbytné pracovat se spinovými vlnami ve výměnném režimu, které se vyznačují krátkou vlnovou délkou. Výměnné spinové vlny ovšem není tak snadné vybudit. Předložená práce se zabývá buzením a detekcí výměnných spinových vln, která je provedena pomocí litograficky vyrobených nanoantén na povrchu magnetické vrstvy granátu železo-itria. Práce se rovněž zabývá analytickými výpočty excitačních spekter budících nanoantén různých tvarů a rozměrů, jejichž tvar je ověřen simulacemi i experimentem.The transmission and processing of information could be carried out by utilizing spin waves in the future. Using the possibility of encoding information into the amplitude and wave phase would lead to the acceleration of complex mathematical operations, while for their efficiency it is necessary to work with spin waves in the exchange mode, which are characterized by a short wavelength. However, exchange mode spin waves are not so easy to generate. This bachelor thesis deals with the generation and detection of exchange spin waves, which is performed using lithographically fabricated nanoantennas on the surface of an iron-yttrium garnet magnetic layer. The bachelor thesis also contains analytical calculations of excitation spectra of the generated nanoantennas of different shapes and sizes, whose model is verified by simulations and experiment.