Магнитоупругие волны в касательно намагниченных слоистых ферритовых структурах

• Автор: Хивинцев, Юрий Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 141 с. : ил.

Основные обозначения и сокращения

Глава 1 Спектр магнитоупругих волн в продольно намагниченном
ферритовом слое
1.1 Уравнения феноменологической теории магнитоупругих волн
1.2 Постановка задачи и вывод дисперсионного уравнения
1.3 Результаты расчета
1.3.1 Снятие вырождения частот отсечки упругих и магнитостатических мод
1.3.2 Резонансное взаимодействие магнитостатических и упругих мод
1.3.2.1 Быстрые магнитоупругие волны
1.3.2.2 Поверхностные магнитоупругие волны
1.3.3 Резонансное взаимодействие лэмбовских и сдвиговых упругих мод
1.3.4 Тройные резонансы
1.3.5 "Сильная" связь
1.4 Выводы
Глава 2 Влияние металла с конечной проводимостью на спектр
магнитоупругих волн в структуре металл-феррит-диэлектрик
2.1 Постановка задачи и вывод дисперсионного уравнения
2.2 Результаты расчета
2.3 Выводы

** Глава 3 Осцилляции прохождения поверхностной акустической волны
Рэлея в пленках Са,Бс:ЖИГ
3.1 Экспериментальные макеты и установка
3.2 Требования при выборе материала
3.3 Осцилляции прохождения при продольном намагничивании
3.3.1 11 Высокие" поля подмагничивания
41 3.3.2 "Низкие" поля подмагничивания
3.4 Поведение осцилляций при повороте магнитного поля
3.5 Выводы
Глава 4 Нелинейные эффекты при распространении поверхностных
магнитоупругих волн Рэлея в пленках Са,5с:ЖИГ
^ 4.1 Нелинейное поведение осцилляций прохождения
4.1.1 Изменение величины осцилляций с ростом мощности
4.1.1.1 Оценка порогов нестабильности ПМУВ
4.1.1.2 "Высокополевые" осцилляции
4.1.1.3 "Низкополевые" осцилляции
4.1.2 Смещение осцилляций с ростом мощности
4.2 Автомодуляция ПМУВ
4.3 Магнитное детектирование ПМУВ
4.4 Свертка ПМУВ
^ 4.4.1 Режим "вынужденной" и "резонансной" свертки
4.4.2 Влияние на свертку параметрических нестабильностей
4.5 Параметрическое усиление ПМУВ
4.6 Выводы
Заключение
Литература

Основные сокращения
АЧХ - амплитудно-частотная характеристика ВШП — встречно-штыревой преобразователь ЖИГ — железоиттриевый гранат ♦ МСВ - магнитостатическая волна
МСМ - магнитостатическая мода МУВ - магнитоупругая волна
ООМСВ - обратная объемная магнитостатическая волна
ПАВ - поверхностная акустическая волна
ПМСВ - поверхностная магнитостатическая волна
ПМУВ - поверхностная магнитоупругая волна
ПОМСВ - прямая объемная магнитостатическая волна
ПСВ - параметрические спиновые волны
СВР - спин-волновой резонанс
ФМР - ферромагнитный резонанс
ЭДС - электродвижущая сила
Са,5с:ЖИГ - йа, 5с - замещенный железоиттриевый гранат

Во всех перечисленных работах анализ особенностей спектра МУВ строился в приближении идеального металла, когда проводимость металла принимается бесконечной и пренебрегается проникновением в него высокочастотного электромагнитного поля. В то же время эффект проникновения в металл высокочастотного электромагнитного поля, сопровождающего магнитные колебания в феррите, ранее рассматривался применительно к МСВ (см. например [64, 96-98]. Было показано, что характеристики МСВ существенным образом зависят от проводимости металла, определяющей величину скин-слоя, и его толщины. Очевидно, что это должно находить отражение при формировании спектра МУВ. Исследованию этого вопроса применительно к быстрым МУВ в металлизированной структуре феррит-диэлектрик посвящена данная глава.
2.1 Постановка задачи и вывод дисперсионного уравнения
Будем рассматривать распространение волн в слоистой структуре, которая представляет собой ферритовый слой толщиной й, расположенный на диэлектрической подложке толщиной /г, и покрытый слоем металла толщиной t. Считаем, что слои феррита и диэлектрика образуют единый волновод для упругих волн, который не имеет акустического контакта со слоем металла. Металл не обладает магнитными свойствами (д = 1) и имеет конечную проводимость о, которая не изменяется во времени. Все слои однородны и изотропны. Структура граничит с вакуумом и ориентирована в системе координат так, как показано на рис. 14. Пусть феррит намагничен до насыщения внешним постоянным магнитным полем Я0, которое направлено вдоль отрицательного направления оси г. Рассматриваем плоские волны бегущие вдоль оси х = О).7 Считаем также выполненными условия применимости магнитостатического (4) и безобменного (8) приближений.
7Именно такая ориентация магнитного поля и направления распространения волны отвечает максимальной чувствительности характеристик МСВ к наличию металла, поскольку соответствует распространению в феррите ПМСВ, которая "прижата" к поверхности граничащей с металлом [84].