W ferromagnetycznych materiałach mogą rozchodzić się fale namagnesowania zwane falami spinowymi oraz występujące powszechnie fale akustyczne, wynikające z mechanicznej deformacji materiału. Oba rodzaje fal mogą również oddziaływać ze sobą. Zespół z Instytutu Spintroniki i Informacji Kwantowej określił warunki, w których to sprzężenie jest obserwowane w strukturach, gdzie magnetyczna warstwa osadzona jest na niemagnetycznym podłożu. Wyniki badań zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmie Nano Letters.
Badaliśmy sprzężenie pomiędzy falami spinowymi w cienkiej wielowarstwie magnetycznej (precesująca magnetyzacja zilustrowana jest na rysunku w postaci czerwonych stożków), a powierzchniowymi falami akustycznymi (akustyczna fala Lowe’a przedstawiona jest poglądowo jako przesunięcie bloków materiału). Ustaliśmy, że poza znanymi powszechnie warunkami, takimi jak dopasowanie częstotliwości i długości obu typu fal, czy też wybór odpowiedniej polaryzacji fal i kierunku ich rozchodzenia się względem pola magnetycznego, istotny dla zaistnienia oddziaływania jest również profil fal w kierunku prostopadłym do powierzchni.
Badania zostały wykonane w całości (wytworzenie próbek, teoria i symulacje numeryczne oraz pomiary) przez zespół poznański, w współpracy UAMu z Instytutem Fizyki Molekularnej PAN w Poznaniu. Prace były realizowane w ramach grantu NCN: 2016/21/B/ST3/00452. Dzięki finasowaniu z programu ID-UB, wyniki badań był prezentowe na najważniejszych konferencjach naukowych w dziedzinie magnetyzmu, w formie wykładów na zaproszenie (Intermag 2021 - Lyon i MMM 2022 – Nowy Orlean), a informacja o publikacji została zamieszczona na okładce czasopisma Nano Letters.
Nandan K. P. Babu, Aleksandra Trzaskowska, Piotr Graczyk, Grzegorz Centała, Szymon Mieszczak, Hubert Głowiński, Miłosz Zdunek, Sławomir Mielcarek, and Jarosław W. Kłos, The Interaction between Surface Acoustic Waves and Spin Waves: The Role of Anisotropy and Spatial Profiles of the Modes, Nano Letters 21, 946–951 (2021), DOI:10.1021/acs.nanolett.0c03692