横向特性调制磁性薄膜的自旋波激励与传播规律研究

新型横向（即平行于薄膜系统表面的方向）特性调制磁性薄膜拓展了调控磁性薄膜性能与功能的方法，可望实现新型磁性信息功能器件。本项目采用离子束局域改性技术和底层（铁电层、强织构层）预图形化技术制备横向特性调制磁性薄膜与磁性线，研究周期性横向特性调制磁性微/纳米线的自旋波激励模式与传播特征，以期揭示出自旋波激发模式及传播特性与横向调制尺寸、横向调制性能之间的关系，从而掌握控制（剪裁）横向特性调制磁性薄膜与磁性线中的自旋波传播规律，为研究新一代基于自旋波的信息集成器件奠定基础。

本项目旨在研究横向特性调制磁性薄膜与结构的磁化动力学与自旋波转播特性。优化了横向调制薄膜的底层图形化工艺。基于矢量网络分析仪，研制了磁性薄膜与微结构的磁化动力学与自旋波传播特性的表征系统。采用界面工程方法、自旋泵浦效应和飞秒激光热激发等手段对磁性薄膜的磁化动力学进行调控，找到了相应的调控规律。在此基础上，结合底层预图形化技术制备横向特性调制磁性结构，设计了一种新颖的由带状磁性材料中嵌入周期性的矩形空隙组成的横向调制结构——磁振子晶体波导，采用微磁学和平面波法研究了磁振子晶体波导中的自旋波传播行为，揭示了自旋波激发模式及传播特性与横向调制尺寸、横向调制性能之间的关系，找到了调控自旋波传播导带和禁带的方法。本项目的研究为进一步研究新一代基于自旋波的信息集成器件奠定了基础。