Исследование дипольно-обменных спиновых волн в ферромагнитных пленочных волноводах прямоугольного сечения

Построена теория дипольно-обменных спиновых волн в пленочных ферромагнитных волноводах, намагниченных под произвольным углом к поверхности. Теория учитывает анизотропию формы и произвольный характер закрепления поверхностных спинов. Исследованы спектры и дисперсионные характеристики дипольно-обменных спиновых волн, а также влияние на них величины и направления внешнего однородного магнитного поля, геометрических размеров волновода и характера закрепления поверхностных спинов. Изучены свойства объемных и локализованных спиновых волн. Показано, что у волноводов со свободными поверхностными спинами для толщинной моды низшего типа ярко выражен волноводный эффект. Исследования показали, что частота отсечки моды низшего типа для волновода сдвинута вверх, относительно частоты отсечки для неограниченной в плоскости пленки, при двух случаях намагничивания по нормали и по касательной вдоль оси волновода, а в случае намагничивания по касательной поперек оси волновода происходит сдвиг вниз. Исследованы спектры и пространственные распределения амплитуд локализованных спиновых волн. Показано, что локализованные моды спектра спиновых волн возникают в магнитных ямах, которые образуются вблизи краев ферромагнитного пленочного волновода, намагниченного по касательной поперек оси волновода. Причиной возникновения магнитных ям является анизотропия формы. Показано, что спектр локализованных мод зависит от формы магнитных ям, их глубины и ширины. Проведено сравнение с известными экспериментальными данными.