Détection non locale du couplage inter-couches à trois magnons

Un effet non linéaire majeur en magnonique est l'interaction qui divise un magnon haute fréquence en deux magnons basse fréquence avec un moment linéaire conservé. Ici, nous rapportons une observation expérimentale de la diffusion non locale à trois magnons entre des systèmes magnétiques spatialement séparés, à savoir un nanofil de CoFeB et un film mince de garnet d'yttrium-fer (YIG). Au-dessus d'un certain seuil de puissance d'un champ micro-ondes appliqué, un magnon Kittel de CoFeB se divise en une paire de magnons YIG contraires qui induisent des signaux de tension dans des électrodes en Pt de chaque côté, en excellent accord avec les calculs théoriques basés sur l'interaction dipolaire inter-couches. Les paires de magnons YIG excitées résident principalement dans le premier mode d'onde stationnaire de spin perpendiculaire excité (n=1). Avec l'augmentation de la puissance, les magnons n=1 se diffusent successivement en magnons sans nœud (n=0) par un processus à quatre magnons. Nos résultats démontrent la détection non locale de deux magnons se propageant séparément émergeant d'une source commune qui pourrait permettre l'intrication quantique entre des magnons distants pour des applications en information quantique.