Thermal patterning of YIG structures for magnonics

This thesis work presents a first proof of concept of a novel lithographic technique based on the local phase change of the YIG (Yittrium Iron Garnet). Exploiting the thermal energy delivered by an UV laser it is possible to locally control the crystal phase of this material and so it ferromagnetism. This new approach creates unique perspectives for new magnonic applications, allowing the control of spin waves down to the microscale. The thesis will focus both on the theoretical background behind the topics presented, and on the experimental techniques exploited in the structural and magnetic characterization.

In questa tesi è presentata un’innovativa tecnica litografica basata su un cambiamento di fase locale nello YIG. Sfruttando l’energia termica erogata da un laser UV è possibile con- trollare localmente la fase cristallina di questo materiale e quindi il suo ferromagnetismo. Questo nuovo approccio crea prospettive uniche per nuove applicazioni nell’ambito della magnonica, consentendo il controllo delle onde di spin alla microscala. La tesi si con- centrerà sia sui fondamenti teorici alla base degli argomenti presentati, sia sulle tecniche sperimentali sfruttate nella caratterizzazione strutturale e magnetica.