Волновые свойства магнитогиротропных одномерных периодических структур

• Автор: Степанов, Михаил Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 188 с. : ил.

Оглавление
Введение

1 Магнитогиротропные слоистые периодические структуры — магнитофотонные кристаллы

1.1 Свойства и классификация магнитофотонных кристаллов

1.1.1 Высокочастотные свойства магнитофотонных кристаллов

1.1.2 Свойства магнитофотонных кристаллов в ближнем инфракрасном и оптическом диапазонах

1.1.3 Эффекты запрещенных зон в магнитных жидкостях и магнитных коллоидах

1.1.4 Магнитные пленки с доменной структурой в качестве фотонных кристаллов

1.1.5 Нелинейные магнитооптические эффекты в магнитофотонных кристаллах

1.2 Классификация магнитооптических эффектов

1.2.1 Эффекты на прохождение электромагнитных волн

1.2.2 Эффекты на отражение электромагнитных волн
1.3 Матричные методы исследования периодических слоистых
структур
1.3.1 Формализм матриц 2x2 для многослойных систем
1.3.2 Метод матриц 2x2, коэффициенты отражения и прохождения
1.3.3 Формализм матриц 4x4 для многослойных систем
1.3.4 Метод матриц 4 х 4, коэффициенты отражения и прохождения
2 Дисперсия объемных и поверхностных волн в мелкослоистой периодической структуре феррит-полупроводник
2.1 Материальные и эффективные параметры среды
2.1.1 Компоненты тензора магнитной проницаемости для среды, обладающей магнитной гиротропией
2.1.2 Эффективные материальные параметры бигиротропной среды (вектор намагниченности параллелен границам раздела слоев)
2.1.3 Эффективные материальные параметры бигиротропной среды (вектор намагниченности перпендикулярен границам раздела слоев)

2.2 Объёмные и поверхностные волны в структуре, намагниченной параллелено границам раздела слоев
2.2.1 Волны в эффективной среде
2.2.2 Поверхностные волны на границе эффективной среды и вакуума
2.2.3 Волны в эффективной среде. Оптический диапазон
2.3 Собственные волны в структуре, намагниченной перпендикулярно границам раздела слоев
2.3.1 Нормальные моды
2.3.2 Поверхностные волны
2.3.3 Волны в эффективной среде. Оптический диапазон
3 Селективные и волноводные свойства доменных структур с бинарным распределением намагниченности (оптический диапазон)
3.1 Фотонный спектр плоскослоистых доменных структур
3.1.1 Волноводное распространение
3.1.2 Передаточная матрица одного периода
3.1.3 Предел мелкослоистости
3.1.4 Численный анализ дисперсионного соотношения
3.2 Фотоннокристаллические свойства полосовой доменной структуры с бинарным распределением намагниченности (высокоча- , стотный диапазон)
3.2.1 Волноводное распространение
3.2.2 Выражение для матрицы перехода одного периода
3.2.3 Мелкослоистая среда
3.2.4 Численный анализ дисперсионного соотношения
3.2.5 Магнитофотонный спектр одномерной ПДС с дефектом
4 Магнитооптические свойства плоскослоистой структуры магнетик-диэлектрик
4.1 Фотоннокристаллические свойства одномерной продольно на-, магниченной периодической структуры (высокочастотный диапазон)
4.1.1 Основные соотношения
4.1.2 Матрицы преобразования и дисперсионные соотношения
4.1.3 Коэффициенты отражения и прохождения
4.1.4 Поляризационные эффекты (полярный эффект Керра)
4.2 Метод конечных разностей во временной области - КРВО (РБТО)
4.2.1 Ячейка Йе
4.2.2 Схема КРВО
4.2.3 Метод КРВО и стабильность

4.2.4 Граничные условия
4.2.5 Источники волн
4.2.6 Вычисление спектров
'4.3 Оптические свойства слоисто-периодической структуры
магнетик-диэлектрик
4.3.1 Собственные ТМ волны в: оптическом диапазоне (поперечно намагниченная периодическая структура)
4.3.2 Коэффициенты отражения и прохождения. Экваториальный эффект Керра
4.3.3 Классификация дефектов, наблюдаемых в слоистых периодических структурах
4.3.4 Собственные циркулярные волны в оптическом диапа-
зоне (продольно намагниченная периодическая структура)
Заключение
Библиографический список
Приложение

обязательно периодической) структуры, обычно используется одна из многочисленных интерпретаций так называемого метода матриц переноса [26, 163] (transfer matrix method) или матриц переноса, впервые введенного Ф. Абеле-сом (F.Abeles) для оптических волн.
Метод вычисления пропускания и отражения был практически одновременно предложен Тейтлером, Хенвисом и Берреманом. Берреман рассматривает оптическую среду с непрерывно меняющимися параметрами, что позволило сформулировать уравнения Максвелла в дифференциальной матричной форме. Матрица Берремана определяет линейное преобразование между четырьмя тангенциальными компонентами электрического и магнитного полей на входе оптической системы с соответствующими компонентами на выходе и позволяет с учетом интерференционных эффектов многократного отражения одновременно находить как пропускание, так и отражение при произвольном угле падения световой волны на планарную оптическую среду.
Рассмотрим подробнее метод матриц переноса и метод матриц 4x4, так эти матричные методы были использованы при исследовании поставленных в данной работе задач.
1.3.1 Формализм матриц 2x2 для многослойных систем
г гг0 Ао Во ШШ ns As Bs X ,
Хо щшщ МжтШ
Рис. 7: Диэлектрическая многослойная структура.
Рассмотрим случай многослойной диэлектрической структуры рис.7, опи-