Schéma de la déformation causée par les ondes acoustiques de surface (SAW) dans le piézoélectrique (en échelle de couleur verte) et la modulation magnétique dans le matériau ferromagnétique (en échelle de couleur orange-cyan). Crédit :B. Casals et al.
Les chercheurs ont observé directement et pour la première fois des ondes magnétoacoustiques (ondes de spin induites par le son), qui sont considérés comme des supports d'information potentiels pour de nouveaux schémas de calcul. Ces ondes ont été générées et observées sur des dispositifs hybrides magnétiques/piézoélectriques. Les expériences ont été conçues en collaboration entre l'Université de Barcelone (UB), l'Institut des Sciences des Matériaux de Barcelone (ICMAB-CSIC) et le Synchrotron ALBA. Les résultats montrent que les ondes magnétoacoustiques peuvent parcourir de longues distances, jusqu'à des centimètres, et avoir des amplitudes plus importantes que prévu.
L'observation des ondes d'aimantation a été réalisée dans une couche mince ferromagnétique de nickel, qui était excité par une onde de déformation (appelée onde acoustique de surface, SAW) trouve son origine dans une couche de substrat piézoélectrique sous le film de nickel. Bien qu'une interaction claire entre les ondes acoustiques et la dynamique de magnétisation ait été signalée dans plusieurs systèmes, jusqu'ici, aucune observation directe des excitations magnétiques sous-jacentes n'existait, fournissant une quantification du temps et de l'espace.
Maintenant, des chercheurs ont publié dans Lettres d'examen physique leurs conclusions :« Nous avons conçu une expérience ad hoc pour imager et quantifier la dynamique d'aimantation générée par les ondes acoustiques de surface (SAW). Les résultats montrent clairement que les ondes d'aimantation existent à des fréquences et des longueurs d'onde distinctes et qu'il est possible de créer des interférences d'ondes, " explique Ferran Macià, chef de projet à l'UB et à l'ICMAB.
Les expériences montrent des schémas d'interférence des ondes d'aimantation et offrent de nouvelles pistes pour la manipulation de ces ondes à température ambiante "Nos ondes d'aimantation sont couplées aux ondes acoustiques et donc, peut parcourir de longues distances et avoir des amplitudes plus grandes que les ondes de spin, " explique Michael Foerster, scientifique des lignes de lumière du CIRCE-PEEM à l'ALBA. Une si grande amplitude, les ondes à longue distance pourraient être bien adaptées pour véhiculer des informations, Données en cours, ou conduire de petits moteurs.
La génération de dynamique d'aimantation par ondes acoustiques a suscité de l'intérêt car elle présente certains avantages par rapport aux excitations induites par un champ magnétique, comme une plus grande efficacité énergétique, extension spatiale plus importante, ou correspondance de longueurs d'onde.
Les expériences ont été réalisées en PEEM (microscopie électronique à photoémission) sur la ligne de lumière CIRCE du synchrotron ALBA pour imager les ondes d'aimantation, synchronisés avec les impulsions lumineuses du synchrotron. "Comme les vagues sont des objets dynamiques, ils ont été imagés avec des clichés stroboscopiques grâce à cette synchronisation. L'effet de dichroïsme circulaire magnétique aux rayons X (XMCD) a été utilisé pour obtenir un contraste magnétique dans les images, " explique Macià.