Nano-Scale Magnonic Circuits for Novel Computing Systems

Roadmap on spin-wave computing

Auteurs: A. V. Chumak, P. Kabos, M. Wu, C. Albert, C. Adelman, A. Adeyeye, J. Åkerman, F. G. Aliev, A. Anane, A. Awad, C. H. Back, A. Barman, G. E. W. Bauer, M. Becherer, E. N. Beginin, V. A. S. V. Bittencourt, Y. M. Blanter, P. Bortolotti, I. Boventer, D. A. Bozhko, S. A. Bunyaev, J. J. Carmiggelt, R. R. Cheenikundil, F. Ciubotaru, S. Cotofana, G. Csaba, O. V. Dobrovolskiy, C. Dubs, M. Elyasi, K. G. Fri
Publié dans: arXiv, Numéro 2111.00365, 2021
Éditeur: Cornell University
DOI: 10.1109/tmag.2022.3149664

Cherenkov radiation of spin waves by ultra-fast moving magnetic flux quanta

Auteurs: O. V. Dobrovolskiy, Q. Wang, D. Yu. Vodolazov, B. Budinska, R. Sachser, A. V. Chumak, M. Huth, A. I. Buzdin
Publié dans: arXiv, Numéro 2103.10156, 2021
Éditeur: Cornell University

Parametric generation of spin waves in nano-scaled magnonic conduits

Auteurs: B.Heinz, M. Mohseni, A. Lentfert, R. Verba, M. Schneider, B. Lägel, K. Levchenko, T. Brächer, C. Dubs, A. V. Chumak, P. Pirro
Publié dans: arXiv, Numéro 2106.10727, 2021
Éditeur: Cornell University

Numerical model for 32-bit magnonic ripple carry adder

Auteurs: U. Garlando, Q. Wang, O. V. Dobrovolskiy, A. V. Chumak, F. Riente
Publié dans: arXiv, Numéro 2109.12973, 2021
Éditeur: Cornell University

The SpinTronicFactory roadmap: a European community view,

Auteurs: B. Dieny, L. Prejbeanu, K. Garello, P. Freitas, R. Lehndorff, W. Raberg, U. Ebels, S. Demokritov, J. Akerman, P. Pirro, C. Adelmann, A. Anane, A. Chumak, A. Hiroata, S. Mangin, M. d’Aquino, G. Prenat, G. Finocchio, L. Lopez Diaz, O. Chubykalo-Fesenko, P. Bortolotti
Publié dans: Scitech Europa, 2019
Éditeur: https://www.scitecheuropa.eu/

Fast long-wavelength exchange spin waves in partially-compensated Ga:YIG

Auteurs: T. Böttcher, M. Ruhwedel, K. O. Levchenko, Q. Wang, H. L. Chumak, M. A. Popov, I. V. Zavislyak, C. Dubs, O. Surzhenko, B. Hillebrands, A. V. Chumak, P. Pirro
Publié dans: arXiv, Numéro 2112.11348, 2021
Éditeur: Cornell University

Spin-wave eigenmodes in direct-write 3D nanovolcanoes

Auteurs: O.V. Dobrovolskiy, N.R. Vovk, A.V. Bondarenko, S.A. Bunyaev, S. Lamb-Camarena, N. Zenbaa, R. Sachser, S. Barth, K.Y. Guslienko, A.V. Chumak, M. Huth, G.N. Kakazei
Publié dans: Applied Physics Letters, Numéro 118, 2021, Page(s) 132405, ISSN 0003-6951
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0044325

The 2021 Magnonics Roadmap

Auteurs: A. Barman, G. Gubbiotti, S. Ladak, A. O. Adeyeye, M. Krawczyk, J. Gräfe, C. Adelmann, S. Cotofana, A. Naeemi, V. I. Vasyuchka, B. Hillebrands, S. A. Nikitov, H. Yu, D. Grundler, A. V. Sadovnikov, A. A. Grachev, S. E. Sheshukova, J. Y. Duquesne, M. Marangolo, G. Csaba, W. Porod, V. E. Demidov, S. Urazhdin, S. O. Demokritov, E. Albisetti, D. Petti, R. Bertacco, H. Schultheiss, V. V. Kruglyak, V. D.
Publié dans: Journal of Physics: Condensed Matter, Numéro 33, 2021, Page(s) 413001, ISSN 0953-8984
Éditeur: Institute of Physics Publishing
DOI: 10.1088/1361-648x/abec1a

Introduction to spin wave computing

Auteurs: Abdulqader Mahmoud, Florin Ciubotaru, Frederic Vanderveken, Andrii V. Chumak, Said Hamdioui, Christoph Adelmann, Sorin Cotofana
Publié dans: Journal of Applied Physics, Numéro 128/16, 2020, Page(s) 161101, ISSN 0021-8979
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0019328

Spin-wave spectroscopy of individual ferromagnetic nanodisks

Auteurs: Andrii V. Chumak; R. Sachser; Paweł Gruszecki; D. Navas; S. A. Bunyaev; Konstantin Y. Guslienko; G. N. Kakazei; Michael Huth; Oleksandr V. Dobrovolskiy; Maciej Krawczyk; Nikolay R. Vovk
Publié dans: Nanoscale, Numéro 5, 2020, Page(s) 21207-21217, ISSN 2040-3364
Éditeur: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/d0nr07015g

Bose–Einstein condensation of quasiparticles by rapid cooling

Auteurs: Michael Schneider, Thomas Brächer, David Breitbach, Viktor Lauer, Philipp Pirro, Dmytro A. Bozhko, Halyna Yu. Musiienko-Shmarova, Björn Heinz, Qi Wang, Thomas Meyer, Frank Heussner, Sascha Keller, Evangelos Th. Papaioannou, Bert Lägel, Thomas Löber, Carsten Dubs, Andrei N. Slavin, Vasyl S. Tiberkevich, Alexander A. Serga, Burkard Hillebrands, Andrii V. Chumak
Publié dans: Nature Nanotechnology, Numéro 15/6, 2020, Page(s) 457-461, ISSN 1748-3387
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41565-020-0671-z

Magnon-phonon interactions in magnon spintronics (Review article)

Auteurs: D. A. Bozhko, V. I. Vasyuchka, A. V. Chumak, A. A. Serga
Publié dans: Low Temperature Physics, Numéro 46/4, 2020, Page(s) 383-399, ISSN 1063-777X
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/10.0000872

Controlling the Nonlinear Relaxation of Quantized Propagating Magnons in Nanodevices

Auteurs: M. Mohseni, Q. Wang, B. Heinz, M. Kewenig, M. Schneider, F. Kohl, B. Lägel, C. Dubs, A. V. Chumak, and P. Pirro
Publié dans: Physical Review Letters, Numéro 126, 2021, Page(s) 097202, ISSN 0031-9007
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.126.097202

Temperature Dependence of Spin Pinning and Spin-Wave Dispersion in Nanoscopic Ferromagnetic Waveguides

Auteurs: B. Heinz, Q. Wang, R. Verba, V.I. Vasyuchka, M. Kewenig, P. Pirro, M. Schneider, T. Meyer, B. Lägel, C. Dubs, T. Brächer, O.V. Dobrovolskiy, A.V. Chumak
Publié dans: Ukrainian Journal of Physics, Numéro 65/12, 2020, Page(s) 1094, ISSN 2071-0194
Éditeur: Ukrainian Journal of Physics
DOI: 10.15407/ujpe65.12.1094

Opportunities and challenges for spintronics in the microelectronics industry

Auteurs: B. Dieny, I. L. Prejbeanu, K. Garello, P. Gambardella, P. Freitas, R. Lehndorff, W. Raberg, U. Ebels, S. O. Demokritov, J. Akerman, A. Deac, P. Pirro, C. Adelmann, A. Anane, A. V. Chumak, A. Hirohata, S. Mangin, Sergio O. Valenzuela, M. Cengiz Onbaşlı, M. d’Aquino, G. Prenat, G. Finocchio, L. Lopez-Diaz, R. Chantrell, O. Chubykalo-Fesenko, P. Bortolotti
Publié dans: Nature Electronics, Numéro 3/8, 2020, Page(s) 446-459, ISSN 2520-1131
Éditeur: Springer Nature
DOI: 10.1038/s41928-020-0461-5

Control of the Bose-Einstein Condensation of Magnons by the Spin Hall Effect

Auteurs: M. Schneider, D. Breitbach, R. Serha, Q. Wang, A. A. Serga, A. N. Slavin, V. S. Tiberkevich, B. Heinz, B. Lägel, T. Brächer, C. Dubs, S. Knauer, O. V. Dobrovolskiy, P. Pirro, B. Hillebrands, A. V. Chumak
Publié dans: Physical Review Letters, Numéro 127, 2021, Page(s) 237203, ISSN 0031-9007
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.127.237203

Stabilization of a nonlinear magnonic bullet coexisting with a Bose-Einstein condensate in a rapidly cooled magnonic system driven by spin-orbit torque

Auteurs: M. Schneider, D. Breitbach, R. O. Serha, Q. Wang, M. Mohseni, A. A. Serga, A. N. Slavin, V. S. Tiberkevich, B. Heinz, T. Brächer, B. Lägel, C. Dubs, S. Knauer, O. V. Dobrovolskiy, P. Pirro, B. Hillebrands, A. V. Chumak
Publié dans: PHYSICAL REVIEW B, Numéro 104, 2021, Page(s) L140405, ISSN 2469-9969
Éditeur: APS
DOI: 10.1103/physrevb.104.l140405

Engineered magnetization and exchange stiffness in direct-write Co–Fe nanoelements

Auteurs: S. A. Bunyaev, B. Budinska, R. Sachser, Q. Wang, K. Levchenko, S. Knauer, A. V. Bondarenko, M. Urbánek, K. Y. Guslienko, A. V. Chumak, M. Huth, G. N. Kakazei, O. V. Dobrovolskiy
Publié dans: Applied Physics Letters, Numéro 118/2, 2021, Page(s) 022408, ISSN 0003-6951
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0036361

Experimental prototype of a spin-wave majority gate

Auteurs: T. Fischer, M. Kewenig, D. A. Bozhko, A. A. Serga, I. I. Syvorotka, F. Ciubotaru, C. Adelmann, B. Hillebrands, A. V. Chumak
Publié dans: Applied Physics Letters, Numéro 110/15, 2017, Page(s) 152401, ISSN 0003-6951
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/1.4979840

Temporal Evolution of Auto-Oscillations in an Yttrium-Iron-Garnet/Platinum Microdisk Driven by Pulsed Spin Hall Effect-Induced Spin-Transfer Torque

Auteurs: Viktor Lauer, Michael Schneider, Thomas Meyer, Thomas Bracher, Philipp Pirro, Bjorn Heinz, Frank Heussner, Bert Lagel, Mehmet C. Onbasli, Caroline A. Ross, Burkard Hillebrands, Andrii V. Chumak
Publié dans: IEEE Magnetics Letters, Numéro 8, 2017, Page(s) 1-4, ISSN 1949-307X
Éditeur: Institute of Electrical and Electronics Engineers
DOI: 10.1109/LMAG.2017.2661243

Magnonic crystals for data processing

Auteurs: A V Chumak, A A Serga, B Hillebrands
Publié dans: Journal of Physics D: Applied Physics, Numéro 50/24, 2017, Page(s) 244001, ISSN 0022-3727
Éditeur: Institute of Physics Publishing
DOI: 10.1088/1361-6463/aa6a65

Magnonics: spin waves connecting charges, spins and photons

Auteurs: A V Chumak, H Schultheiss
Publié dans: Journal of Physics D: Applied Physics, Numéro 50/30, 2017, Page(s) 300201, ISSN 0022-3727
Éditeur: Institute of Physics Publishing
DOI: 10.1088/1361-6463/aa7715

Voltage-controlled nanoscale reconfigurable magnonic crystal

Auteurs: Qi Wang, Andrii V. Chumak, Lichuan Jin, Huaiwu Zhang, Burkard Hillebrands, Zhiyong Zhong
Publié dans: Physical Review B, Numéro 95/13, 2017, Page(s) 134433, ISSN 2469-9950
Éditeur: APS
DOI: 10.1103/PhysRevB.95.134433

Reconfigurable nanoscale spin-wave directional coupler

Auteurs: Qi Wang, Philipp Pirro, Roman Verba, Andrei Slavin, Burkard Hillebrands, Andrii V. Chumak
Publié dans: Science Advances, Numéro 4/1, 2018, Page(s) e1701517, ISSN 2375-2548
Éditeur: Science Publishing Group
DOI: 10.1126/sciadv.1701517

Optical determination of the exchange stiffness constant in an iron garnet

Auteurs: Keita Matsumoto, Thomas Brächer, Philipp Pirro, Tobias Fischer, Dmytro Bozhko, Moritz Geilen, Frank Heussner, Thomas Meyer, Burkard Hillebrands and Takuya Satoh
Publié dans: Japanese Journal of Applied Physics, Numéro 57/7, 2018, Page(s) 070308, ISSN 1347-4065
Éditeur: Japanese Journal of Applied Physics
DOI: 10.7567/jjap.57.070308

An analog magnon adder for all-magnonic neurons

Auteurs: T. Brächer, P. Pirro
Publié dans: Journal of Applied Physics, Numéro 124/15, 2018, Page(s) 152119, ISSN 0021-8979
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/1.5042417

Magnon–fluxon interaction in a ferromagnet/superconductor heterostructure

Auteurs: O. V. Dobrovolskiy, R. Sachser, T. Brächer, T. Böttcher, V. V. Kruglyak, R. V. Vovk, V. A. Shklovskij, M. Huth, B. Hillebrands, A. V. Chumak
Publié dans: Nature Physics, Numéro 15/5, 2019, Page(s) 477-482, ISSN 1745-2473
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41567-019-0428-5

Spin Pinning and Spin-Wave Dispersion in Nanoscopic Ferromagnetic Waveguides

Auteurs: Q. Wang, B. Heinz, R. Verba, M. Kewenig, P. Pirro, M. Schneider, T. Meyer, B. Lägel, C. Dubs, T. Brächer, A. V. Chumak
Publié dans: Physical Review Letters, Numéro 122/24, 2019, ISSN 0031-9007
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.122.247202

Nanoscale spin-wave wake-up receiver

Auteurs: Q. Wang, T. Brächer, M. Mohseni, B. Hillebrands, V. I. Vasyuchka, A. V. Chumak, P. Pirro
Publié dans: Applied Physics Letters, Numéro 115/9, 2019, Page(s) 092401, ISSN 0003-6951
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/1.5109623

Backscattering Immunity of Dipole-Exchange Magnetostatic Surface Spin Waves

Auteurs: M. Mohseni, R. Verba, T. Brächer, Q. Wang, D. A. Bozhko, B. Hillebrands, P. Pirro
Publié dans: Physical Review Letters, Numéro 122/19, 2019, ISSN 0031-9007
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.122.197201

Tension-free Dirac strings and steered magnetic charges in 3D artificial spin ice

Auteurs: S. Koraltan, F. Slanovc, F. Bruckner, C. Nisoli, A. V. Chumak, O. V. Dobrovolskiy, C. Abert, D. Suess
Publié dans: npj Computational Materials, Numéro 7, 2021, Page(s) 125, ISSN 2057-3960
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41524-021-00593-7

Parametric Generation of Propagating Spin Waves in Ultrathin Yttrium Iron Garnet Waveguides

Auteurs: Morteza Mohseni, Martin Kewenig, Roman Verba, Qi Wang, Michael Schneider, Björn Heinz, Felix Kohl, Carsten Dubs, Bert Lägel, Alexander A. Serga, Burkard Hillebrands, Andrii V. Chumak, Philipp Pirro
Publié dans: physica status solidi (RRL) – Rapid Research Letters, Numéro 14/4, 2020, Page(s) 2070022, ISSN 1862-6254
Éditeur: Wiley - VCH Verlag GmbH & CO. KGaA
DOI: 10.1002/pssr.202070022

Recent trends in microwave magnetism and superconductivity

Auteurs: O. V. Prokopenko, D. A. Bozhko, V. S. Tyberkevych, A. V. Chumak, V. I. Vasyuchka, A. A. Serga, O. Dzyapko, R. V. Verba, A. V. Talalaevskij, D. V. Slobodianiuk, Yu. V. Kobljanskyj, V. A. Moiseienko, S. V. Sholom, V. Yu. Malyshev
Publié dans: Ukrainian Journal of Physics, Numéro 64, 2019, Page(s) 888, ISSN 2071-0186
Éditeur: Ukrainian Journal of Physics
DOI: 10.15407/ujpe64.10.888

Reflection-less width-modulated magnonic crystal

Auteurs: Pascal Frey, Aleksei A. Nikitin, Dmytro A. Bozhko, Sergey A. Bunyaev, Gleb N. Kakazei, Alexey B. Ustinov, Boris A. Kalinikos, Florin Ciubotaru, Andrii V. Chumak, Qi Wang, Vasyl S. Tiberkevich, Burkard Hillebrands, Alexander A. Serga
Publié dans: Communications Physics, Numéro 3/1, 2020, Page(s) 17, ISSN 2399-3650
Éditeur: Springer Nature
DOI: 10.1038/s42005-020-0281-y

Propagation of Spin-Wave Packets in Individual Nanosized Yttrium Iron Garnet Magnonic Conduits.

Auteurs: Philipp Pirro; Thomas J. Meyer; Thomas Brächer; Andrii V. Chumak; Andrii V. Chumak; M. Kewenig; B. Lägel; Michael Schneider; Qi Wang; Qi Wang; Anna M. Friedel; David Breitbach; Björn Heinz; C. Dubs; Steffen Steinert
Publié dans: Nano Letters, Numéro 5, 2020, Page(s) 4220-4227, ISSN 1530-6984
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c00657

A nonlinear magnonic nano-ring resonator

Auteurs: Qi Wang, Abbass Hamadeh, Roman Verba, Vitaliy Lomakin, Morteza Mohseni, Burkard Hillebrands, Andrii V. Chumak, Philipp Pirro
Publié dans: npj Computational Materials, Numéro 6/1, 2020, Page(s) 192, ISSN 2096-5001
Éditeur: Springer Nature
DOI: 10.1038/s41524-020-00465-6

Ultra-fast vortex motion in a direct-write Nb-C superconductor.

Auteurs: M. Yu. Mikhailov; F. Porrati; Oleksandr V. Dobrovolskiy; Oleksandr V. Dobrovolskiy; Michael Huth; R. Sachser; D. Yu. Vodolazov; Andrii V. Chumak; V. M. Bevz
Publié dans: Nature Communications, Numéro 3, 2020, Page(s) 3291, ISSN 2041-1723
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-020-16987-y

Inverse-design magnonic devices

Auteurs: Q. Wang, A. V. Chumak, P. Pirro
Publié dans: Nature Communications, Numéro 12, 2021, Page(s) 2636, ISSN 2041-1723
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-021-22897-4

Long-range spin-wave propagation in transversely magnetized nano-scaled conduits

Auteurs: B. Heinz, Q. Wang, M. Schneider, E. Weiß, A. Lentfert, B. Lägel, T. Brächer, C. Dubs, O. V. Dobrovolskiy, P. Pirro, A. V. Chumak
Publié dans: Applied Physics Letters, Numéro 118, 2021, Page(s) 132406, ISSN 0003-6951
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0045570

Propagating Magnetic Droplet Solitons as Moveable Nanoscale Spin-Wave Sources with Tunable Direction of Emission

Auteurs: Morteza Mohseni, Qi Wang, Majid Mohseni, Thomas Brächer, Burkard Hillebrands, Philipp Pirro
Publié dans: Physical Review Applied, Numéro 13/2, 2020, Page(s) 2000011, ISSN 2331-7019
Éditeur: APS
DOI: 10.1103/physrevapplied.13.024040

A magnonic directional coupler for integrated magnonic half-adders

Auteurs: Q. Wang, M. Kewenig, M. Schneider, R. Verba, F. Kohl, B. Heinz, M. Geilen, M. Mohseni, B. Lägel, F. Ciubotaru, C. Adelmann, C. Dubs, S. D. Cotofana, O. V. Dobrovolskiy, T. Brächer, P. Pirro, A. V. Chumak
Publié dans: Nature Electronics, Numéro 3/12, 2020, Page(s) 765-774, ISSN 2520-1131
Éditeur: Nature Springer
DOI: 10.1038/s41928-020-00485-6

Propagation of magnetostatic surface spin waves in YIG nano-structures

Auteurs: Elisabeth Weiß
Publié dans: 2021
Éditeur: University of Vienna

Nano-scaled yttrium iron garnet conduits for magnonic networks

Auteurs: Björn Heinz
Publié dans: 2021
Éditeur: University of Kaiserslautern

Bose–Einstein condensation of magnons by rapid cooling and its interplay with spin orbit torque

Auteurs: Michael Schneider
Publié dans: 2021
Éditeur: TU Kaiserslautern

Linear and Nonlinear Spin Waves in Nanoscale Magnonic Structures for Data Processing

Auteurs: Qi Wang
Publié dans: 2019
Éditeur: TU Kaiserslautern

Detektion von Spinwellendynamik in YIG/Schwermetall Nano-Schichtsystemen

Auteurs: Steffen Steinert
Publié dans: 2019
Éditeur: TU Kaiserslautern

Magnon spintronics: Fundamentals of magnon-based computing

Auteurs: A.V. Chumak
Publié dans: Spintronics Handbook: Spin Transport and Magnetism, Second Edition, edited by E. Y. Tsymbal and Žutić, 2019
Éditeur: CRC Press

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