Композитные магноны в тонкоплёночных структурах сверхпроводник-антиферромагнетик

Возможность управления законом дисперсии спиновых волн является ключевым ингредиентом эффективного конструирования магнонных устройств. Данная работа показывает потенциал применения тонкоплёночных гетероструктур (бислоев), состоящих из слоя антиферромагнитного изолятора (AF) и слоя металла в сверхпроводящем (S) или нормальном (N) состоянии, для управления спектром спиновых волн в антиферромагнитном изоляторе. Для реализации этого потенциала необходим нескомпенсированный магнитный момент на интерфейсе бислоя, который в результате обменного взаимодействия на границе приводит к наведению эффективного поля в металле. Наведённое обменное поле поляризует квазичастицы, а также вызывает образование облака триплетных куперовских пар, связанного с магноном. При этом оба описанных эффекта перенормируют характеристики магнонов в слое AF. Перенормировка спектра приводит к снятию вырождения магнонных мод антиферромагнетика даже без приложения внешнего магнитного поля. Также предлагается метод определения наведённого антиферромагнетиком в металле обменного поля путём измерения перенормированного спектра магнонов.