我院邢祥军老师指导同学在《Physical Review B》等期刊发表重要研究进展

近日，我院邢祥军老师指导的硕士生易启运同学，在畴壁磁子波导的带结构调制和自旋纳米振荡器两方面做出重要的研究进展，相关成果分别发表于物理类知名学术期刊Physical Review B和Journal of Applied Physics。

见https://doi.org/10.1103/PhysRevB.109.184401和https://doi.org/10.1063/5.0195197.

畴壁磁子波导以磁畴壁（磁体中的特征磁织构）作为自旋波的传输通道，不需要外磁场维持且能够有效抑制模间散射和边界散射，具有低功耗、高相干长度、形状适应性强等优点，是发展微纳磁子电路的优异平台，近年来获得国内外广泛关注。决定于体系基态的对称破缺性质，畴壁磁子波导具有Goldstone模式，磁子带隙为零，原则上可以传输任意频率的自旋波，因而传输频带很宽。

调制畴壁磁子波导的色散关系，使其出现禁带及可控带隙，不仅能深化对模式属性的理解，还可以为器件设计提供有效的技术手段。针对这一问题，研究组提出几种可能方案，最终发现层间偶极耦合周期结构具有最佳的带结构调制特性，其带隙数目、位置、宽度等性能敏感地依赖于周期参数。该体系同时表现出许多不同于常规磁子晶体的行为，比如带隙内传输态，有待进一步研究。

作为畴壁磁子波导研究的先行者，邢老师与合作者陆续提出自旋波纤维光学概念（NPG Asia Mater. 2016, 8: e246）、微纳磁体中导波纤维的铺设方法（Phys. Rev. Applied 2017, 7: 054016）、自旋波信号的放大方法（Appl. Phys. Lett. 2021, 118: 062405）以及磁子带结构的调控方法（Phys. Rev. B 2024, 109: 184401）。在研究自旋波―磁畴壁相互作用的过程中，他们进一步考察了自旋波―磁斯格明子相互作用和磁畴壁―斯格明子相互作用，开辟了非平面磁子波导概念（Phys. Rev. Applied 2020, 13: 034051），发展了控制磁斯格明子运动的系列方法（Phys. Rev. B 2016, 94: 054408; Phys. Rev. B 2020, 101: 214432; Commun. Phys. 2022, 5: 241; Phys. Rev. Appl. 2022, 18: 024030; IEEE Trans. Magn. 2024），形成研究自旋波―磁畴壁―斯格明子相互作用的专长。这些研究已获多项独立实验的验证，为自旋电子器件设计提供了新思路和新手段。

他们最近提出的基于磁斯格明子–磁半子对的自旋纳米振荡器（J. Appl. Phys. 2024, 135: 183901），充分利用层间交换耦合斯格明子和半子的相互作用，实现了具有固定轨道的自旋纳米振荡器，极大地缩短了常规斯格明子自旋纳米振荡器的开启时间，同时大幅提高了振荡器的工作频率。