Projekteja vuodessa
Abstrakti
The use of spin waves in magnetic thin films at cryogenic temperatures has long been hindered by the lack of a suitable material platform. Yttrium iron garnet (YIG) is the leading candidate, yet it is typically grown on gadolinium gallium garnet (GGG) substrates, which develop a large paramagnetic moment at low temperatures. This substrate effect limits spin-wave propagation. In this work, we demonstrate that thin YIG films grown on yttrium scandium gallium garnet (YSGG) substrates support robust spin-wave propagation in the Damon–Eshbach geometry, measurable down to 2K under applied magnetic fields up to 150mT. Compared with YIG/GGG, YIG/YSGG films exhibit narrower ferromagnetic resonance linewidths at low temperatures and are free from the atomic interdiffusion effects that degrade the performance of YIG/GGG systems. These results establish YIG/YSGG thin films as a promising low-temperature platform, overcoming the intrinsic limitations of YIG/GGG and opening new opportunities for scalable magnonic and hybrid quantum devices operating under cryogenic conditions.
| Alkuperäiskieli | Englanti |
|---|---|
| Artikkeli | 222402 |
| Sivut | 1-5 |
| Sivumäärä | 5 |
| Julkaisu | Applied Physics Letters |
| Vuosikerta | 127 |
| Numero | 22 |
| DOI - pysyväislinkit | |
| Tila | Julkaistu - 1 jouluk. 2025 |
| OKM-julkaisutyyppi | A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä |
Rahoitus
This work was supported by the Research Council of Finland (Grant No. 357211) and by the Finnish Quantum Flagship project (Grant No. 358877). Lithography was carried out in the OtaNano–Micronova cleanroom, supported by Aalto University. XRD was performed at the OtaNano–Nanomicroscopy Center (Aalto-NMC).
Sormenjälki
Sukella tutkimusaiheisiin 'Spin-wave propagation at low temperatures in YIG thin films on YSGG substrates'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.Projektit
- 2 Aktiivinen
-
FQF: Finnish Quantum Flagship
Naukkarinen, O. (Vastuullinen johtaja) & Lampinen, J. (Vastuullinen johtaja)
01/01/2024 → …
Projekti: RCF Flagship
-
HENC: Hybrid Magnonics for Energy Efficient and Neuromorphic Computing
van Dijken, S. (Vastuullinen johtaja), Vuorio, M. (Projektin jäsen), Le Guen, Y. (Projektin jäsen), Flajsman, L. (Projektin jäsen), Weltens, D. (Projektin jäsen), Linjala, J. (Projektin jäsen), Piha, A. (Projektin jäsen), Homanen, O. (Projektin jäsen) & Kuznetsov, N. (Projektin jäsen)
01/09/2023 → 31/08/2027
Projekti: RCF Academy Project
Laitteet
-
-
-
OtaNano Nanomikroskopiakeskus
Seitsonen, J. (Manager) & Rissanen, A. (Other)
OtaNanoLaitteistot/tilat: Facility