Взаємодія спінових хвиль та спін-поляризованого струму з магнітними неоднорідностями в наноструктурованих феромагнітних матеріалах

Побудовано теорію поширення спінових хвиль в гетерогенних феромагнітних системах, яка передбачає генерацію спінових хвиль за допомогою спін-поляризованого струму та керування процесом поширення спінових хвиль в таких середовищах. Зокрема, представлено механізм збудження дипольно-обмінних спінових хвиль в багатошаровій феромагнітній наносистемі. Отримано закони дисперсії дипольно-обмінних спінових хвиль в багатошаровій феромагнітній наносистемі за наявності спін-поляризованого струму, а також параметри ефективної дисипації та умови генерації спінової хвилі. Знайдено спектральні характеристики спінових хвиль у двох конфігураціях одновимірного та одній конфігурації двовимірного магнонного кристалу. Показано наявність в спектрах досліджуваних магнонних кристалів зонної структури. Встановлено характеристики процесу заломлення обмінних спінових хвиль в неоднорідних феромагнітних структурах типу спінових лінз з основі феромагнітних гетерогенних структур для об’ємних спінових хвиль в обмінному наближенні з урахуванням обмінної неоднорідності інтерфейсів, які є засобом керування процесами поширення спінових хвиль в феромагнітних середовищах. Для ряду конфігурацій спінових лінз показана можливість ефективного керування інтенсивністю спінової хвилі, а також регулювання прозорості подібних неоднорідностей, що дозволяє використовувати їх і як лінзи, і як дзеркала в залежності від величини зовнішнього поля та частоти хвилі. Отримані характеристики польових і частотних залежностей показників заломлення спінових хвиль та фокусних відстаней спінових лінз, створених на основі одновісних феромагнетиків у зовнішньому постійному однорідному магнітному полі. Також виявлено існування вузької перехідної зони в польових та спектральних залежностях показників заломлення та коефіцієнтів відбиття, в якій відбувається різкий стрибок амплітуди хвилі, відбитої від межі двох однорідних середовищ.