We report on the experimental observation of short, exchange-dominated spin waves (EDSW) generation by a thickness step in the ferrite waveguide under microwave pumping. This effect was explored both experimentally (using mirco-Brillouin light scattering technique) and theoretically (by micromagnetic simulation) for the sample magnetized along the step and for two cases of pumping: a uniform microwave pumping of the step and its pumping through a magnetostatic surface wave (MSSW) traveling across the step. It was shown that efficiency of EDSW generation caused by MSSW scattering on the thickness step increases with the frequency (or wave number) while for the case of the uniform pumping, the generation efficiency demonstrates the opposite behavior.
References
1.
G.
Csaba
, A.
Papp
, and W.
Porod
, Phys. Lett. A
381
, 1471
(2017
).2.
Y. V.
Khivintsev
, A. V.
Kozhevnikov
, G. M.
Dudko
, V. K.
Sakharov
, Y. A.
Filimonov
, and A. G.
Khitun
, Phys. Met. Metallogr.
120
, 1318
(2019
).3.
A.
Kozhevnikov
, F.
Gertz
, G.
Dudko
, Y.
Filimonov
, and A.
Khitun
, Appl. Phys. Lett.
106
, 142409
(2015
).4.
F.
Gertz
, A.
Kozhevnikov
, Y.
Filimonov
, and A.
Khitun
, IEEE Trans. Magn.
51
, 1
(2015
).5.
6.
Y. V.
Khivintsev
, Y. A.
Filimonov
, and S. A.
Nikitov
, Appl. Phys. Lett.
106
, 052407
(2015
).7.
P. E.
Wigen
, C. F.
Kooi
, M. R.
Shanabarger
, and T. D.
Rossing
, Phys. Rev. Lett.
9
, 206
(1962
).8.
Y. V.
Gulyaev
, A. S.
Bugaev
, P. E.
Zil'berman
, I. A.
Ignat'ev
, A. G.
Konovalov
, A. V.
Lugovskoi
, A. M.
Mednikov
, B. P.
Nam
, and E. I.
Nikolaev
, JETP Lett.
30
, 600
(1979
).9.
G. T.
Kazakov
, A. G.
Sukharev
, and Y. A.
Filimonov
, Phys. Solid State
32
, 3751
(1990
).10.
A. S.
Andreev
, Y. V.
Gulyaev
, P. E.
Zil'berman
, V. B.
Kravchenko
, A. V.
Lugovskoi
, Y. F.
Ogrin
, A. G.
Temiryazev
, and L. M.
Filimonova
, Sov. Phys. JETP
59
, 586
(1984
).11.
S. L.
Vysotskii
, S. A.
Nikitov
, and Y. A.
Filimonov
, J. Exp. Theor. Phys.
101
, 547
(2005
).12.
H.
Yu
, G.
Duerr
, R.
Huber
, M.
Bahr
, T.
Schwarze
, F.
Brandl
, and D.
Grundler
, Nat. Commun.
4
, 2702
(2013
).13.
E.
Schloemann
, Advances in Quantum Electronics
(Columbia University Press
, New York
, 1961
).14.
R. W.
Damon
and H.
Van De Vaart
, J. Appl. Phys.
36
, 3453
(1965
).15.
F. B.
Mushenok
, R.
Dost
, C. S.
Davies
, D. A.
Allwood
, B. J.
Inkson
, G.
Hrkac
, and V. V.
Kruglyak
, Appl. Phys. Lett.
111
, 042404
(2017
).16.
C. S.
Davies
, A. V.
Sadovnikov
, S. V.
Grishin
, Y. P.
Sharaevskii
, S. A.
Nikitov
, and V. V.
Kruglyak
, Appl. Phys. Lett
107
, 162401
(2015
).17.
R.
Gieniusz
, H.
Ulrichs
, V. D.
Bessonov
, U.
Guzowska
, A. I.
Stognii
, and A.
Maziewski
, Appl. Phys. Lett.
102
, 102409
(2013
).18.
P. E.
Zil'berman
, A. G.
Temiryazev
, and M. P.
Tikhomirova
, Phys. Usp.
38
, 1173
–1177
(1995
).19.
20.
S. L.
Vysotsky
, G. T.
Kazakov
, A. V.
Maryakhin
, A. G.
Sukharev
, Y. A.
Filimonov
, and A. S.
He
, Pisma v JTF
19
, 65
(1993
).21.
B. V.
Wiele
, S. J.
Hamalainen
, P.
Balaz
, F.
Montoncello
, and S.
van Dijken
, Sci. Rep.
6
, 21330
(2016
).22.
H.
Ulrichs
, V. E.
Demidov
, S. O.
Demokritov
, and S.
Urazhdin
, Appl. Phys. Lett.
100
, 162406
(2012
).23.
M.
Madami
, E.
Iacocca
, S.
Sani
, G.
Gubbiotti
, S.
Tacchi
, R. K.
Dumas
, J. A.
Kerman
, and G.
Carlotti
, Phys. Rev. B
92
, 024403
(2015
).24.
R. W.
Damon
and J. R.
Eshbach
, J. Phys. Chem. Solids
19
, 308
(1961
).25.
E. H.
Lock
, Phys.-Usp.
51
, 4
(2008
).26.
J.
Stigloher
, M.
Decker
, H. S.
Körner
, K.
Tanabe
, T.
Moriyama
, T.
Taniguchi
, H.
Hata
, M.
Madami
, G.
Gubbiotti
, K.
Kobayashi
, T.
Ono
, and C. H.
Back
, Phys. Rev. Lett.
117
, 037204
(2016
).27.
H.
Hata
, T.
Moriyama
, K.
Tanabe
, K.
Kobayashi
, R.
Matsumoto
, S.
Murakami
, J.
Ohe
, D.
Chiba
, and T. J.
Ono
, Magn. Soc. Jpn.
39
, 151
(2015
).28.
K.
Tanabe
, R.
Matsumoto
, J.
Ohe
, S.
Murakami
, T.
Moriyama
, D.
Chiba
, K.
Kobayashi
, and T.
Ono
, Appl. Phys. Express
7
, 053001
(2014
).29.
J. N.
Toedt
, S.
Mansfeld
, D.
Mellem
, W.
Hansen
, D.
Heimann
, and S.
Mendach
, Phys. Rev. B
93
, 184416
(2016
).30.
A. I.
Stognii
, A. A.
Serov
, S. V.
Koryakin
, and V. V.
Pan'kov
, Instrum. Exp. Tech.
51
, 311
(2008
).31.
A. G.
Gurevich
and G. A.
Melkov
, Magnetization Oscillations and Waves
(CRS Press
, Boca Raton
, 1996
).32.
33.
V. K.
Sakharov
, Y. V.
Khivintsev
, S. L.
Vysotskii
, A. I.
Stognij
, G. M.
Dudko
, and Y. A.
Filimonov
, Izv. VUZov, Appl. Nonlinear Dyn.
25
, 35
(2017
).34.
A.
Balaji
, M.
Kostylev
, and M.
Bailleul
, J. Appl. Phys.
125
, 163903
(2019
).35.
S. H.
Wemple
, S. L.
Blank
, J. A.
Seman
, and W. A.
Biolsi
, Phys. Rev. B
9
(5
), 2134
(1974
).36.
J. P.
Parekh
and H. S.
Tuan
, Appl. Phys. Lett.
31
, 709
(1977
).37.
M. J.
Donahue
and D. G.
Porter
, “OOMMF user's guide, version 1.2b2
,” Interagency Report No. NISTIR 6376
(National Institute of Standards and Technology
, Gaithersburg, MD
, 1999
).38.
J.
Meixner
, IEEE Trans. Antennas Propag.
20
, 442
(1972
).39.
A. A.
Serga
, A. V.
Chumak
, and B.
Hillebrands
, J. Phys. D: Appl. Phys.
43
, 264002
(2010
).40.
S. L.
Vysotskii
, Y. V.
Khivintsev
, V. K.
Sakharov
, G. M.
Dudko
, A. V.
Kozhevnikov
, S. A.
Nikitov
, N. N.
Novitskii
, A. I.
Stognij
, and Y. A.
Filimonov
, IEEE Magn. Lett.
8
, 1
(2017
).© 2020 Author(s).
2020
Author(s)
You do not currently have access to this content.
