Se propone el estudio y caracterización de la dinámica lineal y no lineal de la magnetización en materiales magnéticos uniformes, metamateriales magnéticos y materiales magnéticos micro y nano estructurados con perfiles periódicos y no periódicos para el desarrollo de dispositivos magnónicos capaces de realizar la síntesis y procesamiento analógico y digital de señales de microondas y ondas milimétricas. Particularmente se propone desarrollar la investigación y desarrollo de cristales magnónicos estáticos y dinámicos capaces de reconfigurar sus respuestas en amplitud y frecuencia en escalas de tiempo del orden de micro y/o nanosegundos. _x000D_ Este proyecto, también contempla el diseño y desarrollo de arreglos experimentales de vanguardia además del diseño y construcción del primer espectrómetro magneto-óptico basado en la dispersión de tipo Brillouin (Brillouin Light Scattering, BLS) en México. El cual no solo pondrá a México en igualdad de condiciones con respecto grupos de investigación en Estados Unidos, Alemania y Japón si no que también permitirá el desarrollo de una línea de investigación de vanguardia no desarrollada en México. Dicho arreglo experimental permitirá el análisis y caracterización de la dinámica de la magnetización lineal y no lineal en materiales magnéticos con resolución temporal, espacial y de vector de onda. Facilitando de esta forma la investigación y el entendimiento de fenómenos lineales y no lineales del comportamiento de las ondas en medios dispersivos y disipativos en general_x000D_

La investigación moderna sobre las propiedades fundamentales de los nuevos materiales es fuertemente impulsada por el bien conocido potencial de los materiales magnéticos para el desarrollo de innovadoras aplicaciones tecnológicas. En general, debido a las propiedades particulares del espectro de las ondas de spin, los dispositivos magnónicos ofrecen nuevas funcionalidades que actualmente no son disponibles en dispositivos fotónicos o electrónicos. Por ejemplo, los dispositivos magnónicos son fácilmente configurables mediante el control del campo magnético de saturación. Más aun, es bien sabido que la nanoestructuras magnéticas son elementos de memoria no volátiles cuya integración permitirá dispositivos programables con reprogramación ultrarrápida a escalas de tiempo de fracciones de nanosegudos. En el campo del almacenamiento magnético de datos los materiales nanoestruturados ya han logrado combinarse con excito con componentes electrónicos y ópticos de escalas nanométricas como lo son los discos duros actuales, las memorias magnéticas de acceso aleatorio y los discos magneto-ópticos, respectivamente. Otra ventaja de los dispositivos magnónicos además de su inmediata integración con dispositivos fotónicos y electrónicos de microondas, radica en la particularidad de que las ondas de spin para frecuencias de gigahertz y terahertz presentan longitudes de onda varios órdenes de magnitud más pequeñas que las ondas electromagnéticas, facilitando de esta forma la miniaturización en las dimensiones de los dispositivos. _x000D_ En suma, es claro que la investigación y desarrollo en el campo de la dinámica de la magnetización y los dispositivos magnónicos presenta una muy promisoria fuente de nuevos conocimientos de física básica e ingeniería, innovaciones tecnológicas a frecuencias de microondas y milimétricas así como una fuente inagotable de nuevos conocimientos y recursos humanos de alta calidad y vanguardia. _x000D_ En lo que respecta a la investigación de la magneto-dinámica o magnónica y al desarrollo de dispositivos magnónicos para la síntesis y procesamiento de señales de microondas y ondas milimétricas, es importante mencionar que tanto el responsable técnico como varios de los participantes de este proyecto cuentan con varios años de experiencia en el campo y gozan de buena reputación a nivel mundial. Entre los trabajos más importantes que se han publicado por algunos de los participantes de esta solicitud, se encuentra: La primera observación experimental del fenómeno no lineal del desdoblamiento y confluencia de tres magnones realizado por el Dr. Ordóñez en 2008 [87], así como una gran variedad publicaciones y desarrollos que cubren desde la caracterización de efectos lineales y no lineales magneto-elásticos y magneto-termo-elásticos [88,89] hasta filtros supresores de banda de ondas milimétricas [90], codificadores de fase basados en excitación de la precesión magnética por choque [91,92] y microscopios de campo cercano basados en resonadores magnónicos activos [93] por mencionar algunos. _x000D_ Más aun, recientemente se adquirió una pieza fundamental para el desarrollo de lo que será el primer arreglo experimental en México de espectroscopia magneto-óptica basado en la dispersión de luz tipo Brilluoin o BLS por sus siglas en ingles (Brilluoin Light Scattering). El recientemente adquirido interferómetro Fabry-Perot de seis pasos con resolución sintonizable entre 1 y 300GHz nos permitirá gozar de las ventajas del que a la fecha es el equipo más poderoso de investigación en el área de la magneto-dinámica. El BLS, por ejemplo, fue el experimento que permitió entre otras muchas cosas realizar la primera observación experimental de la excitación de ondas de spin [20], la primera observación experimental de la condensación de Bose-Einstein de magnones [14], la formación y propagación de solitones brillantes y oscuros en películas ferrimagneticas, así como de la primera observación experimental del fenómeno no lineal del desdoblamiento y confluencia de tres magnones en materiales ferrimagneticos entre otros muchos descubrimientos interesantes. _x000D_ El BLS es un poderoso arreglo experimental basado en una sonda óptica no invasiva que utiliza la interacción inelástica entre los fotones y magnones dentro de un material magnético detectando el cambio de energía o desplazamiento en frecuencia de los fotones afectados mediante un interferómetro Fabry-Perot de seis paso sintonizable. Dicho arreglo experimental en su configuración básica está formado por un Laser de modo único y frecuencia única a una longitud de onda de 532nm, un electroimán capaz de generar un campo magnético estable de hasta un tesla, y un filtro o interferómetro de súper alto factor de calidad además una gran cantidad de lentes, polarizadores y demás piezas ópticas y el programa de control y automatización En relación al BLS que se pretende desarrollar en este proyecto se tiene planeado incorporar además de las funciones básicas, funciones de resolución temporal y espacial al igual que la capacidad de distinguir numero y vector de onda de las excitaciones magnéticas a analizar. Funciones que permitirán realizar una caracterización detallada del comportamiento de las ondas de spin en materiales micro y nanoestructurados tanto en regímenes lineales y no lineales aportando de esta forma información muy valiosa sobre la física fundamental de las ondas de spin y de los medios periódicos. _x000D_