Growth and spin-wave properties of thin Y3Fe5O12 films on Si substrates

Abstract

We describe synthesis of submicron Y3Fe5O12 (YIG) films sputtered on Si substrates and present results of the investigation of ferromagnetic resonance (FMR) and spin waves in YIG/SiO2/Si structures. It is found that decrease of the annealing time leads to essential reduction of the FMR linewidth ΔH and, consequently, to reduction of relaxation losses of spin waves. Spin-wave propagation in in-plane magnetized YIG/SiO2/Si structures is studied. We observe the asymmetry of amplitude-frequency characteristics of the Damon-Eshbach spin waves caused by different localizations of spin waves at the free YIG surface and at the YIG/SiO2 interface. Growth of the generating microwave power leads to spin-wave instability and changes amplitude-frequency characteristics of spin waves.

Магнитоупругие Волны В Субмикронных Пленках ЖИГ, Полученных Ионно-Лучевым Распылением На Подложках Гадолиний-Галлиевого Граната

“…46178.2448 Перспективы интеграции устройств магноники [1,2] с полупроводниковыми электронными компонентами, а также создания монолитных композитных мультифер-роидных структур для устройств стрейнтроники [3,4] стимулируют разработку нежидкофазных технологий получения пленок железоиттриевого граната (ЖИГ). На сегодняшний день наиболее широко используются методы импульсного лазерного напыления [5][6][7], ВЧ магнетронного распыления [8,9] и ионно-лучевого ис-парения [10][11][12]. Сообщалось также о получении пле-нок ЖИГ с использованием золь-гель технологий [13], молекулярно-лучевой эпитаксии [14] и осаждения из газовой фазы [15].…”

“…Достигнутый за последние годы про-гресс в развитии таких технологий позволяет получать пленки ЖИГ нанометровых (5−100 nm) и субмикрон-ных (100−1000 nm) толщин на подложках гадолиний-галлиевого граната (ГГГ) [5][6][7][8][9][10], Si [10,11], GaN [12]. При этом в таких пленках удается наблюдать рас-пространение субмикронных [7,10] и нанометровых [5] спиновых волн, которые демонстрируют эффекты невза-имности [16], параметрической неустойчивости [17] и позволяют осуществлять эффективный спиновый транс-порт [6][7][8]15]. Однако об обнаружении эффектов рас-пространения магнитоупругих волн (МУВ) в структурах ЖИГ/ГГГ, полученных нежидкофазной эпитаксией, до сих пор не сообщалось.…”

Magnetic properties, spin waves and interaction between spin excitations and 2D electrons in interface layer in Y3Fe5O12/AlO x /GaAs-heterostructures

“…Construction of spin-wave devices on the basis of YIG films directly deposited on semiconductors is the next stage in the development of spin-wave devices. The recent progress in synthesis of nanometer YIG films of high quality on semiconductor substrates 8,9 and low relaxation of long-wavelength spin waves in nanometer magnetic films 10,11 give a possibility to construct spin-wave devices on semiconductor chips operating in the microwave frequency band.…”

Спин-волновой резонанс в химически осажденных Fe-Ni пленках: измерения спин-волновой жесткости и константы поверхностной анизотропии

“…Традиционно методы ферромагнит-ного (ФМР) и спин-волнового резонанса (СВР) при-меняются при измерении динамических характеристик тонких ферромагнитных пленок [1][2][3][4]; метод ФМР -для порошковых систем [5,6]. Новыми объектами ис-следования СВЧ-методов в последнее время стано-вятся разбавленные магнитные полупроводники [7][8][9] и нанокомпозиты ферромагнитный металл-диэлектрик (так называемые гранулированные сплавы) [10,11], а также ферригидридные наночастицы биологического и химического происхождения [12,13].…”