Umfassende Untersuchung an künstlichem Spin-Eis mit CryoFMR und NanoMOKE

Forscher am Imperial College London, die sich mit Magnonik beschäftigen, haben eine umfangreiche Untersuchung an einem künstlichen Spin-Eis vorgenommen. Dabei haben Sie das CryoFMR und NanoMOKE unserer Partner NanOsc und Durham Magneto-Optics verwendet [1].
Man geht davon aus, dass magnonische Materialien Spinwellen verwenden, um Informationen weiterzugeben und zu verarbeiten. Spinwellen bieten als Datenträger eine Reihe von Vorteilen: Sie erzeugen nur wenig Wärme, verbrauchen wenig Energie und koppeln sich kohärent an Photonen, Phononen und andere Magnonen. Anwendungen sind Transistoren, Multiplexer und Logikgatter.
Ferromagnetische Resonanz-Spektren wurden mit einem CryoFMR der Firma NanOsc Instruments in einem Physical Property Measurement System (PPMS) von Quantum Design gemessen.
MOKE-Messungen wurden mit einem NanoMOKE-System von Durham Magneto-Optics gemacht. Der Laserspot hatte einen Durchmesser von ungefähr 20 µm.
Die Abbildungen zeigen einige Beispiele.
Das SEM-Image (links) zeigt die Probenstruktur. Das longitudinale Kerr-Signal ist in der Mitte dargestellt und wurde normiert. Der lineare Hintergrund wurde von der Sättigungsmagnetisierung abgezogen. Das gemessene Kerr-Signal wurde über 300 Feldschleifen gemittelt, um das Signal-Rausch-Verhältnis zu verbessern. Das FMR-Spektrum (rechts) zeigt den abgeleiteten Output des Mikrowellensignals als Funktion von Feld und Frequenz. Die normierten Differenzspektren sind als Falschfarbenbilder mit symmetrischer Log-Farbskala dargestellt.

[1] , J.C., Vanstone, A., Dion, T. et al. Reconfigurable magnonic mode-hybridisation and spectral control in a bicomponent artificial spin ice. Nat Commun 12, 2488 (2021).

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