Исследование возбуждения локализованных колебаний намагниченности и бегущих спиновых волн в ферромагнитных пленках

• Автор: Ковшиков, Николай Геннадьевич
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 185 c. : ил

- 2 -Список сокращений
АСВ - антенны спиновых волн.
ПТ - гадолиний-галлиевый гранат.
ГР - гиромагнитный резонатор.
ЖИГ - железо-иттриевый гранат.
СПС - свободные поверхностные спины.
ЗПС - закрепленные поверхностные спины.
ЛЗ - линии задержки.
МНЕ - микрополосковая линия.
ЭДЩМ - структура металл-диэлектрик-феррит-диэлектрик-металл. СВЧ - сверхвысокие частоты.
СВЭ - спин-волновая электроника.
СВ - спиновые волны.
Ш - ферромагнитная пленка.
ПГР - пленочный гиромагнитный резонатор.
ФМР - ферромагнитный резонанс.
Список основных обозначений
а - крутизна магнитной ямы.
Я,6- зазоры между Ш и металлическими экранами в слоистой структуре МДВДМ.
(I ~ расстояние от Ш до АСВ.
Р - диаметр пленочного диска.
Рпт- диаметр локализации спиновых колебаний типа п,т в параболической "магнитной яме".
^ - магнитомеханическое отношение.
Н - постоянное магнитное поле.
АН - параметр СВЧ магнитной диссипации.

М0 - равновесная намагниченность.
Ь - толщина ферромагнитной пленки.
- магнитная проницаемость вакуума. сС - константа обменного взаимодействия.
Р - погонное сопротивление излучения (активная часть). X - реактивная часть погонного сопротивления излучения. к - волновое число СВ.
V - ширина микрополосковой АСВ.
Уу£ - ширина спинового волновода.
5*оп- символ Кронекера

Глава I. ЛОКАЛИЗОВАННЫЕ КОЛЕБАНИЯ НАМАГНИЧЕННОСТИ ФЕРРОМАГНИТНОЙ ПЛЕНКИ В ПРОСТРАНСТВЕННО НЕОДНОРОДНОМ ПХТОЯННОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ
1.1 Методы контроля параметра магнитной диссипации
в ферромагнитных пленках
1.2 Локализация колебаний намагниченности в "магнитной яме"
1.3 Спектр дипольно-обменных спиновых колебаний пленочного диска
1.4 Дипольно-обменные спиновые колебания в параболической "магнитной яме"
Выводы
Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРА
СВЧ МАГНИТНОЙ ДЙССИПАЩИ МЕТОДОМ "МАГНИТНОЙ ЯМЫ"
2.1 Установка для измерения параметра диссипации фер-

ромагнитных пленок
2.2 Секция для локального измерения параметра магнитной диссипации методом "магнитной ямы"
2.3 Спектр ферромагнитного резонанса в "магнитной
яме"
2.4 Влияние параметров "магнитной ямы" и проводящих

экранов на спектр и ширину пиков поглощения

Работа экспериментальной секции в составе измерительной установки состоит в следующем. Коаксиальная линия 7 подключается к плечу П циркулятора 3 (рис.2.1), а катушки модуляции 3 и подмагничивания 9 соединяются соответственно с источником пилообразного тока 8 и с источником постоянного тока 12 (рис.2.1).
В отсутствие резонанса в Ш СВЧ мощность практически полностью отражается от петли связи. При соблюдении резонансных условий петля связи возбуждает колебания намагниченности в локальной области Ш, которые поглощают СВЧ мощность и уменьшают коэффициент отражения. Дальнейшая обработка сигнала осуществляется так же, как и в случае измерения параметра диссипации пленочных резонаторов. Отметим, что принятая схема измерения является наиболее простой. Применение более сложных способов обработки сигналов (например, синхронного детектирования /61/) позволяет повысить чувствительность установки и использовать ее для локального измерения ДН тонких (менее I мкм) пленок ЖИГ.
В ходе выполнения диссертационной работы были сконструированы и изготовлены три типа измерительных секций "Спин-1", "Спин-2" и пСпин-Зп, имеющих различные функциональные возможности. Секция "Спин-1" имеет подвижной полюсный наконечник и магнитную систему, позволяющую в широких пределах регулировать магнитное поле в зазоре и изменять параметры "магнитной ямы". В секциях "Спин-2" и "Спин-3" рабочий зазор сохраняется постоянным. В секции "Спин-2" имеется устройство для перемещения ферромагнитной пленки по одной координате. В секции "Спин-3" применена магнитная система с постоянным магнитом, рассчитанная на измерение параметра диссипации пленок ЖИГ в б-см диапазоне длин волн. Для плавной перестройки магнитного поля на величин