Interaction dynamique à longue portée entre couches minces magnétiques isolantes médiée par les phonons

Publié le : 15 juillet 2019

Le projet de recherche proposé s’insère dans le domaine émergent de la spintronique des isolants électriques, dont l’objectif est de remplacer le transport de la charge électrique par la propagation sans frottement du degré de liberté de spin. Dans ce nouveau paradigme, les isolants magnétiques à faible amortissement sont de bons conducteurs de spin en permettant la propagation à grande distance des informations de spin par les ondes de spin. Dans ce projet, nous étudierons le rôle des ondes acoustiques. Le projet se concentrera sur les couches minces de grenat d’yttrium et de fer (YIG) développées sur un substrat de grenat de gadolinium et de gallium (GGG) car i) la constante magnéto-élastique du YIG est forte, ce qui devrait permettre une interconversion efficace de l’énergie magnétique en acoustique; ii) de la petite discordance d’impédance acoustique entre YIG et GGG; et iii) de l’amortissement acoustique ultra-faible chez les grenats (meilleur que le quartz). L’objectif ici est d’étudier les échanges dynamiques entre magnons et phonons. Cela sera mesuré en effectuant des études spectroscopiques de fréquence et de domaine temporel sur des films minces YIG préparés par épitaxie en phase liquide. Nous pensons que ces avancées sur des transducteurs hybrides exploitant le couplage magnéto-élastique pourraient être bénéfiques pour le développement de la future technologie frontale analogique hyperfréquences (par exemple, les lignes à retard et les filtres) utilisée dans l’industrie des télécommunications sans fil. L’efficacité de ce processus d’interconversion pourrait aider à supprimer les limitations de haute fréquence des transducteurs piézoélectriques.

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