Магнонный сверхток и сброс фазы в пленке железо-иттриевого граната

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Ровно 40 лет назад была открыта спиновая сверхтекучесть и Бозе-Эйнштейновская конденсация магнонов в сверхтекучем антиферромагнитном 3Не-В. В данной статье мы демонстрируем спиновую сверхтекучесть и сброс фазы в пленке железо – иттриевого граната при комнатной температуре. Это наблюдение сделано при помощи оптического эффекта Фарадея. Исследовано пространственное распределение фазы и амплитуды спиновой прецессии в условиях магнонного Бозе-Эйнштейновского конденсата при изменении разности фаз накачки между двумя полосковыми линиями, возбуждающими магноны.

Об авторах

Ю. М Буньков

Российский квантовый центр

Email: y.bunkov@rqc.ru
Сколково, Россия

В. И Белотелов

Российский квантовый центр; Крымский федеральный университет им. В. И. Вернадского; Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Сколково, Россия; Симферополь, Россия; Москва, Россия

П. М Ветошко

Российский квантовый центр; Крымский федеральный университет им. В. И. Вернадского; Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН

Сколково, Россия; Симферополь, Россия; Москва, Россия

Г. А Князев

Российский квантовый центр; Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Сколково, Россия; Москва, Россия

А. Н Кузмичев

Российский квантовый центр

Сколково, Россия

П. Е Петров

Российский квантовый центр; Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Сколково, Россия; Москва, Россия

Список литературы

  1. А. С. Боровик-Романов, Ю. М. Буньков, В. В. Дмитриев, Ю. М. Мухарский, Письма в ЖЭТФ 40, 256 (1984).
  2. И. А. Фомин, Письма в ЖЭТФ 40, 260 (1984).
  3. Yu. M. Bunkov, J. Phys.: Condens. Matter 21, 164201 (2009).
  4. G. E. Volovik, J. Low Temp. Phys. 153, 266 (2008).
  5. M. H. Anderson, J. R. Ensher, M. R. Matthew, C. E. Wieman, and E. A. Cornell, Science 269, 5221 (1995).
  6. K. B. Davis, M. O. Mewes, M. R. Andrews, M. J. van Druten, D. S. Durfee, D. M. Kurn, and W. Ketterle, Phys. Rev. Lett. 75, 3969 (1995).
  7. J. Klaers, J. Schmitt, F. Vewinger, and M. Weitz, Nature 468, 545 (2010).
  8. J. Schmitt, T. Damm, F. Vewinger, and M. Weitz, Appl. Phys. B Laser Opt. 105, 17 (2011).
  9. J. L. Figueiredo, J. T. Mendonca, and H. Tercas, Phys. Rev. 108, 013201 (2023).
  10. D. M. Stamper-Kurn, A. P. Chikkatur, A. Görlitz, S. Inouye, S. Gupta, D. E. Pritchard, and W. Ketterle, Phys. Rev. Lett. 83, 2876 (1999).
  11. L. A. Melnikovsky, Phys. Rev. B 84, 024525 (2011).
  12. L. V. Butov, A. L. Ivanov, A. Imamogluet, P. B. Littlewood, A. A. Shashkin, V. T. Dolgopolov, K. L. Campman, and A. C. Gossard, Phys. Rev. Lett. 86, 5608 (2001).
  13. B. Deveaud-Pledran, J. Opt. Soc. Am. 29, 138 (2012).
  14. J. Kasprzak, M. Richard, S. Kundermann, A. Baas, P. Jeambrun, J. M. J. Keeling, F. M. Marchetti, M. H. Szymaska, R. Andre, J. L. Staehli, V. Savona, P. B. Littlewood, B. Deveaud, and L. S. Dang, Nature 443, 409 (2006).
  15. A. S. Borovik-Romanov, Yu. M. Bunkov, V. V. Dmitriev, Yu. M. Mukharskiy, and K. Flahbart, Sov. Phys. JETP 61, 1199 (1985).
  16. Yu. M. Bunkov, Bulletin de la société française de physique 97, 40 (1994).
  17. Yu. M. Bunkov, J. Magn. Magn. Mat. 310, 1476 (2007).
  18. Yu. M. Bunkov and G. E. Volovik, J. Low Temp. Phys. 150, 135 (2008).
  19. Yu. M. Bunkov and G. E. Volovik, J. Phys.: Condens. Matter 22, 164210 (2010).
  20. A. S. Borovik-Romanov, Yu. M. Bunkov, V. V. Dmitriev, Yu. M. Mukharskiy, and D. A. Sergatskov, Phys. Rev. Lett. 62, 1631 (1989).
  21. Yu. M. Bunkov, Jpn. J. Appl. Phys. 26, 1809 (1987).
  22. A. S. Borovik-Romanov, Yu. M. Bunkov, V. V. Dmitriev, and Yu. M. Mukharskiy, JETP Lett. 45, 124 (1987).
  23. A. S. Borovik-Romanov, Yu. M. Bunkov, V. V. Dmitriev, V. Makroczyova, Yu. M. Mukharskii, D. A. Sergatskov, and A. de Waard, Journal de Physique 49 (C8), 2067 (1988).
  24. A. S. Borovik-Romanov, Yu. M. Bunkov, A. de Waard, V. V. Dmitriev, V. Makrotsieva, Yu. M. Mukharskiy, and D. A. Sergatskov, JETP Lett. 47, 478 (1988).
  25. A. S. Borovik-Romanov, Yu. M. Bunkov, V. V. Dmitriev, Yu. M. Mukharskiy, and D. A. Sergatskov, Physica 165, 649 (1990).
  26. Yu. M. Bunkov and G. E. Volovik, Physica C 468, 600 (2008).
  27. Yu. M. Bunkov, in Progress of Low Temperature Physics, ed. by W. P. Halperin, Elsevier Science B.V., Amsterdam (1995), v. 14, p. 68.
  28. Yu. M. Bunkov and G. E. Volovik, in International Series of Monographs on Physics, ed. by K. H. Bennemann and J. B. Ketterson, Oxford University press, Oxford, (2013), v. 156, p. 253.
  29. Yu. M. Bunkov, J. Low Temp. Phys. 185, 399 (2016).
  30. Yu. M. Bunkov, Phys.-Uspekhi 53, 848 (2010).
  31. T. Sato, T. Kunimatsu, K. Izuminaet, A. Matsubara, M. Kubota, T. Mizusaki, and Yu. M. Bunkov, Phys. Rev. Lett. 101, 055301 (2008).
  32. Yu. M. Bunkov and G. E. Volovik, JETP Lett. 89, 306 (2009).
  33. S. Autti, V. V. Dmitriev, J. T. Mäkinen, J. Rysti, A. A. Soldatov, G. E. Volovik, A. N. Yudin, and V. B. Eltsov, Phys. Rev. Lett. 121, 025303 (2017).
  34. O. Vainio, J. Ahokas, J. Järvinen, L. Lehtonen, S. Novotny, S. Sheludiakov, K.-A. Suominen, S. Vasiliev, D. Zvezdov, V. V. Khmelenko, and D. M. Lee, Phys. Rev. Lett. 114, 125304 (2015).
  35. J. T. Makinen, S. Autti, and V. B. Eltsov, arXiv:2312.10119 (2023).
  36. K. Nakata and Y. Korai, arXiv:1302.5858 (2013).
  37. Yu. M. Bunkov, Phys.-Uspekhi 53, 848 (2010).
  38. R. R. Gazizulin, Yu. M. Bunkov, and V. L. Safonov, JETP Lett. 102, 876 (2015).
  39. Yu. M. Bunkov, E. M. Alakshin, R. R. Gazizulin, A. V. Klochkov, V. V. Kuzmin, T. R. Safin, and M. S. Tagirov, JETP Lett. 94, 68 (2011).
  40. M. S. Tagirov, E. M. Alakshin, Yu. M. Bunkov, R. R. Gazizulin, S. A. Zhurkov, L. I. Isaenko, A. V. Klochkov, A. M. Sabitova, T. R. Safin, and K. R. Safiullin, J. Low Temp. Phys. 175, 167 (2014).
  41. Yu. M. Bunkov, A. V. Klochkov, T. R. Safin, K. R. Safiullin, and M. S. Tagirov, JETP Lett. 106, 677 (2017).
  42. L. V. Abdurakhimov, M. A. Borich, Yu. M. Bunkov, R. R. Gazizulin, D. Konstantinov, M. I. Kurkin, and A. P. Tankeyev, Phys. Rev. B 97, 024425 (2018).
  43. Y. M. Bunkov, A. V. Klochkov, T. R. Safin, K. R. Safiullin, and M. S. Tagirov, ETP. Lett. 109, 40 (2019)
  44. Yu. M. Bunkov and D. Konstantinov, JETP Lett. 112, 95 (2020).
  45. Yu. M. Bunkov, P. M. Vetoshk, A. N. Kuzmichev, G. V. MaminH, S. B. Orlinskiy, Т. Р. Safin, V. I. Belotelov, and M. S. Tagirov, JETP Lett. 111, 62 (2020).
  46. P. M. Vetoshko, G. A. Knyazev, A. N. Kuzmichev, A. A. Kholin, V. I. Belotelov, and Yu. M. Bunkov, JETP Lett. 112, 299 (2020).
  47. Yu. M. Bunkov and V. L. Safonov, Journal MMM 452, 30 (2018).
  48. Yu. M. Bunkov and G. E. Volovik, J. Phys. Condens. Matter 22, 164210 (2010).
  49. Yu. M. Bunkov and G. E. Volovik, J. Low Temp. Phys. 150, 135 (2008).
  50. R. P. Feynman, R. B. Leighton, and M. Sands, The Feynman Lectures on Physics, Basic Books (2011).
  51. A. S. Borovik-Romanov, Yu. M. Bunkov, V. V. Dmitriev, Yu. M. Mukharskiy, E. В. Poddyakova, and O. D. Timoveevskaya, Sov. Phys. JETP 69, 542 (1989).
  52. Yu. M. Bunkov, Appl. Mag. Res. 51, 1711 (2020).
  53. P. W. Anderson and H. Suhl, Phys. Rev. 100, 1788 (1955).
  54. Y. K. Fetisov, C. E. Patton, and V. T. Synogach, IEEE Trans. Magn. 35, 4511 (1999).
  55. Yu. M. Bunkov, A. N. Kuzmichev, T. R. Safin, P. M. Vetoshko, V. I. Belotelov, and M. S. Tagirov, Sci. Rep. 11, 7673 (2021).
  56. C. Vittoria, S. D. Yoon, and A. Widom, Phys. Rev. B 81, 1 (2010).
  57. A. N. Kuzmichev, P. M. Vetoshko, G. A. Knyazev, V. I. Belotelov, and Yu. M. Bunkov, JETP Lett. 112, 710 (2020).
  58. С. Н. Полулях, В. Н. Бержанский, Е. Ю. Семук, В. И. Белотелов, П. М. Ветошко, В. В. Попов, А. Н. Шапошников, А. Г. Шумилов, А. И. Чернов, ЖЭТФ 159, 307 (2021).
  59. G. A. Knyazev, A. N. Kuzmichev, P. E. Petrov, P. M. Vetoshko, V. I. Belotelov, and Yu. M. Bunkov, JETP Lett. 118, 603 (2023).
  60. A. N. Kuzmichev, V. I. Belotelov, Yu. M. Bunkov, P. M. Vetoshko, A. I. Popov, V. N. Berzhansky, A. N. Shaposhnikov, Ch. K. Sabdenov, A. V. Koshelev, and A. A. Fedorenko, Mater. Res. Bull. 149, 111691 (2022).
  61. P. M. Vetoshko, V. B. Volkovoy, V. N. Zalogin, and A. Y. Toporov, J. Appl. Phys. 70, 6298 (1991).
  62. P. E. Petrov, P. O. Kapralov, G. A. Knyazev, A. N. Kuzmichev, P. M. Vetoshko, Yu. M. Bunkov, and V. I. Belotelov, Opt. Express 30, 1737 (2022).
  63. P. E. Petrov, P. O. Kapralov, G. A. Knyazevet, A. N. Kuzmichev, P. M. Vetoshko, Yu. M. Bunkov, and V. I. Belotelov, Opt. Express 31, 8335 (2023).
  64. P. E. Petrov, G. A. Knyazev, A. N. Kuzmichev, P. M. Vetoshko, V. I. Belotelov, and Yu. M. Bunkov, JETP Lett. 119, 118 (2024).
  65. G. A. Knyazev, A. N. Kuzmichev, P. E. Petrov, I. V. Savochkin, P. M. Vetoshko, V. I. Belotelov, and Yu. M. sBunkov, Opt. Express 32, 13761 (2024).
  66. A. Vansteenkiste, J. Leliaert, M. Dvornik, M. Helsen, F. Garcia-Sanchez, and B. van Waeyenberge, AIP Adv. 4, 107133 (2014).
  67. Yu. M. Bunkov, P. M. Vetoshko, T. R. Safin, and M. S. Tagirov, JETP Lett. 117, 118 (2023).
  68. S. Demokritov, V. Demidov, O. Dzyapko, G. A. Melkov, A. A. Serga, B. Hillebrands, and A. N. Slavin, Nature 443, 430 (2006).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024