自旋波

摘要： 微磁学模拟的数据后处理是一个复杂且耗时的问题。利用Python语言开发了一款针对仿真软件MUMAX3的自旋波波形后处理工具SWSA(Spin Wave Shape Analyzer),可以对一维、二维的波形图进行批量处理,并且可以进行动态视频显示,能够定性反映磁性结构中某些磁性参数动态变化过程,可视化界面操作和脚本操作的方式也让应用更加方便快捷,对于MUMAX3软件工具链的形成具有积极的意义。

摘要： 美国多家大学和橡树岭国家实验室的合作研究表明,磁性半导体溴化铬中的磁振子可与激子配对,激子准粒子会发光,从而为研究人员提供了一种“看到”旋转准粒子的途径。所有磁铁,从简单的冰箱贴到计算机中的内存磁盘、再到实验室研究使用的强磁体,都包含称为磁振子的旋转准粒子。一个磁振子旋转的方向可影响其“邻居”的方向,进而影响该“邻居”的自旋,依此类推产生自旋波。信息可通过自旋波比电更有效地传输,并且磁振子可充当“量子互连”,将量子比特“粘合”到强大的计算机中。

摘要： 介绍了一种基于Y3Fe5O12和CoFeB复合结构耦合的新型定向耦合器,并利用微磁学仿真软件Mumax3及其配套工具链分析了自旋波在其中的传播特性.通过在Y3Fe5O12定向耦合器中添加一种高饱和磁化强度材料(CoFeB)来增强耦合波导的耦合效率,并从器件的尺寸形状、内部等效场以及耦合机理等角度分析了其变化原因.结果表明,相较于传统的定向耦合器,这种复合结构能够极大地降低自旋波在耦合波导间的耦合长度.从应用的角度看,在功能相同的情况下,整个器件的长度可以缩短数倍,具有更好的发展前景.

摘要： 近年来,传统的半导体工艺遭遇瓶颈,摩尔定律逐渐失效,亟需寻找下一代新型电子元器件。伴随着自旋波电子学的蓬勃发展,电子自旋作为一种信息传输的媒介引起了人们的广泛关注。自旋波是电子自旋的集体进动模式,是磁振子的宏观体现。自旋波电子学旨在利用自旋波的特性实现低功耗的信息器件制备,为下一代电子元器件的发展和应用提供可靠的理论基础和技术路线。自旋波电子学包含十分丰富的物理学知识和现象,自旋波本身可以被限制和引导,也可以被放大。根据激发方式的不同,自旋波也可以产生不同程度的相干性。聚焦于相干自旋波,着重介绍了自旋波电子学近年来的研究进展,包括磁振子晶体、自旋波与电流的相互转换、交换自旋波的激发和探测、基于自旋波的多体系耦合和基于自旋波的逻辑计算器件等,并对自旋波电子学的发展方向做出了展望。

摘要： 自旋霍尔纳米振荡器利用电流产生的自旋轨道力矩驱动磁性薄膜中磁矩进行高频进动,能在微纳尺度下实现全电学调控的相干自旋波和微波信号,是一类新型的纳米自旋电子学器件,在信息存储、处理和通信方面具有广泛的应用前景。基于强自旋轨道矩效应,人们近期在各类铁磁/非磁重金属构成的双层薄膜结构中,已实现了多种不同自旋波模式的电学激发和调控,并对其复杂的非线性动力学特性进行了深入的探究。基于这些前期的研究结果与最新的进展,我们在本综述中对“对三角”结构的纳米间隙型、“蝴蝶结”型、纳米线型、垂直纳米点接触型以及阵列等具有各类器件结构的自旋霍尔纳米振荡器所体现出来的丰富非线性动力学特性进行了详细讨论与归纳,并对其在新型低能耗量子磁振子自旋器件和非冯诺依曼架构的自旋型人工神经网络计算方面的潜在应用也进行了探讨。

摘要： 基于自由层与钉扎层均为垂直磁各向异性的自旋阀结构,采用微磁学模拟与傅里叶分析相结合的技术,研究了极化层磁矩小角度倾斜情形下自由层磁矩的进动翻转特性.通过沿样品垂直膜面方向同时施加电流与磁场,观察到自由层磁矩垂直膜面方向分量的平均值随磁场的演化翻转曲线中出现了多个凹槽.模拟研究结果表明:在一定的电流范围内,凹槽出现的位置与电流大小无关;而在固定的应用电流下,凹槽出现的位置将会受到样品厚度的影响;在凹槽区域内,非一致进动模式、自旋驻波模式、局域自旋波模式等多种磁振荡模式被激发.通过傅里叶分析,得到了各种磁振荡模式的频谱,频谱中的频率分布体现出了倍频以及间谐波的频率特性.

摘要： The characteristics of spin waves propagating in magnetization-modulated cylindrical nanowire are studied by micromagnetic simulations.The allowed and forbidden spin-wave bands are observed in the frequency spectra and dispersion curves.They are caused by the Bragg reflection of the spin wave modes at the Brillouin zone boundaries.The bandgaps can be effectively controlled by manipulating the period of magnonic crystal or the magnetization ratio.The results show that the number of bandgaps increases with the increase of the period, the bandgaps shift to lower frequency and the bandgap widths decrease.The enhancement of the magnetization modulation also displaces bandgap position toward the low frequency.While the variation of the bandgap widths displays complicated form and some bandgaps exhibit oscillation characteristic.The results presented here may find their use in designing magnonic devices.%采用微磁学模拟的方法研究了自旋波在磁化强度周期变化的圆柱形纳米线中的传播特性。结果显示，频谱和色散关系图中均能看到明显的自旋波通带和禁带。带隙是由自旋波在布里渊区边界处的布拉格反射引起的。通过改变磁子晶体的周期长度、磁化强度比值可以有效的调制自旋波带隙结构。当周期长度增大时，带隙数目增加，带隙频率位置降低，带隙宽度变窄。随着磁化强度调制的增强，带隙位置逐渐降低，而带隙宽度表现出复杂的变化形式，有些带隙表现出振荡行为。这些结果对研制纳米线磁子晶体器件具有参考意义。

摘要： 基于微磁学模拟方法研究了磁纳米膜末端形状对自旋波模式特性的影响.获得了多种不同的局域化、量子化自旋波模式特性,以及末端形状对自旋波模式特性的调制规律.通过裁剪纳米膜的末端形状可有效调控边缘模式自旋波特性,存在一临界裁剪参数h0.当裁剪度h＜h0时,随着h的增大,边缘模式频率快速增加,局域于磁薄膜两末端的磁振荡区域向中央扩展.当h≥h0时,局域于磁薄膜两末端磁振荡在磁体中央合并为一致振荡模式自旋波,边缘模式被抑制.薄膜末端边缘形状对别的自旋波模式特性影响较小.最后,基于近似色散关系理论模型对研究结果进行了解释.

摘要： 在格林函数的框架内,研究横场下反铁磁薄膜系统在不同波矢方向上的自旋波,分析横场、反铁磁耦合和薄膜厚度等薄膜参数对自旋波谱分布的影响.

摘要： 本发明公开一种人工自旋冰纳米结构以及自旋波传输调控方法，包括顶层的风车型人工自旋冰和底层的软铁磁层，风车型人工自旋冰与软铁磁层通过静磁作用耦合在一起；调整顶部风车型人工自旋冰的磁化状态，可在底部软铁磁层中形成明显的自旋波纳米通道，在自旋波纳米通道中可以传播特定频率的自旋波；通过对顶层风车型人工自旋冰磁化状态全局或局部调整，实现有效的引导和操控自旋波的传输。本发明进一步拓宽了人工自旋冰在磁振子电子学中的应用，为有效的引导和操控自旋波提供了一种新方法，这种由软铁磁层耦合的人工自旋冰纳米结构可能会被应用于低功耗的信息和数据处理中，将对新型自旋波逻辑器件和电路的开发产生重要的影响。

摘要： 本发明提供一种产生强自旋波的方法。在产生自旋波的方法中，通过将各种形状的能量供应到磁性材料来产生强自旋波，其中磁涡旋和磁反涡旋自旋结构单独或一起存在。当将能量施加到图案化磁性材料，使磁涡旋或磁反涡旋可产生时，在涡心中产生强转矩，使强自旋波可从涡心产生。如此产生的自旋波具有大振幅、短波长和高频率。在使用自旋波的逻辑运算装置和使用自旋波的自旋波装置中，通过产生自旋波的方法而控制产生的自旋波的频率、波长、振幅和相位等波因数，且使用如反射、折射、透射、隧穿、叠加、干涉和衍射的波特征。可使用自旋波来重构能执行超高速信息处理的逻辑运算自旋波装置、和使用光学波的各种形状的光学装置。

摘要： 本发明提供一种产生强自旋波的方法，一种同时产生自旋波和电磁波的方法，一种使用自旋波的逻辑运算装置，多种使用自旋波的自旋波装置，以及一种控制自旋波的相位的方法。在产生自旋波的方法中，通过将各种形状的能量供应到磁性材料来产生强自旋波，其中磁涡旋和磁反涡旋自旋结构单独或一起存在。当将能量施加到图案化磁性材料，使磁涡旋或磁反涡旋可产生时，在涡心中产生强转矩，使强自旋波可从涡心产生。如此产生的自旋波具有大振幅、短波长和高频率。在使用自旋波的逻辑运算装置和使用自旋波的自旋波装置中，通过产生自旋波的方法而控制产生的自旋波的频率、波长、振幅和相位等波因数，且使用如反射、折射、透射、隧穿、叠加、干涉和衍射的波特征。可使用自旋波来重构能执行超高速信息处理的逻辑运算自旋波装置、和使用光学波的各种形状的光学装置。

摘要： 本发明公开一种人工自旋冰纳米结构以及自旋波传输调控方法，包括顶层的风车型人工自旋冰和底层的软铁磁层，风车型人工自旋冰与软铁磁层通过静磁作用耦合在一起；调整顶部风车型人工自旋冰的磁化状态，可在底部软铁磁层中形成明显的自旋波纳米通道，在自旋波纳米通道中可以传播特定频率的自旋波；通过对顶层风车型人工自旋冰磁化状态全局或局部调整，实现有效的引导和操控自旋波的传输。本发明进一步拓宽了人工自旋冰在磁振子电子学中的应用，为有效的引导和操控自旋波提供了一种新方法，这种由软铁磁层耦合的人工自旋冰纳米结构可能会被应用于低功耗的信息和数据处理中，将对新型自旋波逻辑器件和电路的开发产生重要的影响。

摘要： 本发明提供一种包括自旋波耦合的自旋霍尔振荡器阵列的振荡器装置。单个自旋霍尔振荡器的输出功率一般在微瓦量级，难以满足实际应用的需要。为了提高输出功率，可以采用多个自旋霍尔振荡器的阵列，但是多个自旋霍尔振荡器之间存在同步问题。在本发明的一些实施例中，采用共振增强单元将相邻的自旋霍尔振荡器彼此连接。自旋霍尔振荡器能在共振增强单元中激发自旋波，其能够使相邻的自旋霍尔振荡器彼此磁性耦合，从而在运行时迅速共振到相同的频率和相位，提高整个器件的振荡信号输出功率。该振荡器装置具有耦合强度大，延迟时间短，耦合性能显著提升且对自旋霍尔振荡器之间的距离有可观的提高等优点，而且结构较为简单，容易制造。

摘要： 本发明公开了一种自旋波传输通道重构方法、计算机装置和存储介质，自旋波传输通道重构方法、包括向磁振子波导注入电流，控制电流的电流密度和持续时间，当布洛赫畴壁移动到了目标位置，移除电流使布洛赫畴壁自由弛豫等步骤。本发明通过向具有布洛赫畴壁的磁振子波导注入电流，可以控制布洛赫畴壁在磁振子波导中的位置，从而重构自旋波通道，实现通过电流来控制自旋波的传输路径；由于向磁振子波导注入的电流直接作用于器件本身，不需要额外布线，所使用器件的复杂度低，而且通过注入电流来控制自旋波通道，因此适用于纳米器件，从而容易获得小尺寸器件带来的集成度高等的良好性能。本发明广泛应用于电子器件技术领域。

摘要： 本发明涉及基于磁子晶体的自旋波开关和滤波器。根据一实施例，一种磁子晶体器件可包括铁磁层和设置在所述铁磁层上的反铁磁平面周期结构。本发明的磁子晶体器件可用作自旋波开关以对自旋波的透射系数进行有效调控，或者用作自旋波滤波器以实现对特定频率自旋波的过滤。

摘要： 本发明自主研制了一种含有多种中药成分及微量元素的陶瓷原料，萃取制成圆形颗粒，经过高温焙烧生成坚硬的陶粒原料，制备弱碱小分子团自旋波低氘活性水，属于水质改善技术领域。本发明的弱碱小分子团低氘活性水用陶粒原料，包括以下重量百分比的组分：六环石30％～50％、麦饭石10～20％、木鱼石10～20％，电气石10～15％，高岭土20～30％。本发明提供的弱碱小分子团自旋波低氘活性水用陶粒材料使其在维持六环石、麦饭石、木鱼石、电气石本身的作用下，增加内部微孔结构，提高在水中的吸附和矿化，净化功能，并向水中释放多种微量的有益元素，降低水中氘的含量，使得弱碱小分子团自旋波低氘活性水口感绵软甘甜。

摘要： 本发明公开一种具有高自旋波线宽的微波铁氧体材料，属于微波铁氧体材料领域，其化学式组成为：Y3‑a‑bCaaGdbFe5‑c‑d‑e‑f‑g‑δZrcSndVeInfHfgO12，其中0≤a≤0.7，0≤b≤0.7，0≤c≤0.6，0≤d≤0.7，0≤e≤0.7，0≤f≤0.7，0≤g≤0.3，δ为缺铁量，本发明还公开了上述材料的制备方法，本发明的材料可有效调控微波铁氧体材料的自旋波线宽，可使微波铁氧体材料满足小、中、高不同的功率容量，可广泛应用于功率型微波器件中，尤其适用于雷达通信等领域。

摘要： 本发明涉及自旋电子技术领域，且公开了一种动态调控自旋波传播方向的光学方法，在超短激光脉冲激发自旋波的基础上，采用液晶空间光调制器对激发光场实施动态整形，对激发光场的振幅及相位进行调制，在磁性介质表面获得任意可控的脉冲激发光场分布，进而产生所需的瞬时自旋波源场，实现对自旋波传播方向的动态调控。该方法可由计算机控制，具有灵活、实时、可编程等优点。