[发明专利]一种产生涡旋自旋波的方法

权利要求书

1.一种产生涡旋自旋波的方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据铁磁圆柱纳米线内，磁矩的动力学LLG方程、偶极场对应的静磁方程以及磁矩和偶极场需满足的边界条件，获得自旋波的色散关系；

根据所述色散关系获得目标模式的自旋波对应的目标频率；

在铁磁圆柱纳米线中施加目标频率的涡旋光场，激发出目标模式的涡旋自旋波。

2.根据权利要求1所述的一种产生涡旋自旋波的方法，其特征在于，

根据铁磁圆柱纳米线内，磁矩的动力学LLG方程、偶极场对应的静磁方程以及磁矩和偶极场需满足的边界条件，获得自旋波的色散关系，包括，根据如下公式(1)和公式(2)确定所述自旋波的色散关系：

其中，H₀为外加磁强度，M_s为饱和磁化强度，k为轴向波矢，k为径向方向波矢，γ为旋磁比，μ₀为真空磁导率，ω为自旋波的角频率，A为交换常数，κ₁,κ₂,κ₃分别为从公式1解出的三个径向方向波矢的值。

3.一种产生涡旋自旋波的方法，其特征在于，包括以下步骤：

在铁磁圆柱纳米线中施加激发场激发出不同频率、不同模式的涡旋自旋波；

采用布里渊光散射装置，获得自旋波的色散关系；

根据所述色散关系获得目标模式的自旋波对应的目标频率；

在铁磁圆柱纳米线中施加目标频率的涡旋光场，激发出目标模式的涡旋自旋波。

4.根据权利要求3所述的一种产生涡旋自旋波的方法，其特征在于，

所述在铁磁圆柱纳米线中施加激发场激发出不同频率、不同模式的涡旋自旋波，包括：根据如下公式(3)确定所述激发场：

其中，B₀为场强，f_B为截止频率，t为时间，l为直角坐标下的轨道角动量子数，φ为方位角。

5.根据权利要求3所述的一种产生涡旋自旋波的方法，其特征在于，

所述采用布里渊光散射装置，获得自旋波的色散关系，包括，采用布里渊光散射装置，测量铁磁圆柱纳米线中自旋波的波矢与频率，获得自旋波的色散关系。

6.根据权利要求3所述的一种产生涡旋自旋波的方法，其特征在于，

所述布里渊光散射装置包括串联式法布里-拍罗干涉仪、单模固体激光器、温控滤光器和磁铁。

7.根据权利要求1或权利要求3所述的一种产生涡旋自旋波的方法，其特征在于，所述涡旋光场为拉盖尔-高斯型涡旋光场。

8.根据权利要求7所述的一种产生涡旋自旋波的方法，其特征在于，利用人工表面等离激元产生所述拉盖尔-高斯型涡旋光场。

9.根据权利要求1或权利要求3所述的一种产生涡旋自旋波的方法，其特征在于，在考虑焦平面z＝0的情况下，所述涡旋光场根据如下公式(4)确定：

其中，柱坐标中(ρ,φ,t)的ρ为极坐标，φ为方位角，t为时间，w为光腰的大小，B₀为常数，用以调节光场的幅值，为广义拉盖尔函数；p为涡旋光径向上节点的数目；f为光场的频率；l为直角坐标下的轨道角动量子数；e_x为光场的方向。。