Отражение электромагнитных волн от структур, содержащих магнитоупорядоченные среды

• Автор: Риве, Владимир Викторович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 143 с. : ил.

ГЛАВА

ОТРАЖЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН ОТ СТРУКТУРЫ ФЕРРИТ-ДИЭЛЕКТРИК

1.1. ЭНЕРГИЯ СИСТЕМЫ И ОСНОВНОЕ СОТОЯНИЕ ФЕРРОМАГНИТНОГО ДИЭЛЕКТРИКА

1.2. ДИСПЕРСИОННЫЕ УРАВНЕНИЯ

1.3. ГРАНИЧНЫЕ УСЛОВИЯ

1.4. КОЭФФИЦЕНТ ОТРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН ОТ СИСТЕМЫ ФЕРРИТ-ДИЭЛЕКТРИК

1.4.1. УСЛОВИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ СТОЯЧИХ ВОЛН

1.4.2. ЧАСТОТНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ

1.4.3. ПОЛЕВАЯ ЗАВИСИМОСТЬ КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ

ГЛАВА II
ОТРАЖЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН ОТ ПОВЕРХНОСТИ ПРОВОДЯЩЕГО ФЕРРОМАГНЕТИКА
2.1 ДИСПЕРСИОННОЕ УРАВНЕНИЕ И МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ
2.2 СИСТЕМА ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЙ И КОЭФФИЦИЕНТ ОТРАЖЕНИЯ ОТ ПОЛУБЕСКОНЕЧНОГО ПРОВОДЯЩЕГО ФЕРРОМАГНЕТИКА
2.3 СИСТЕМА ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЙ И КОЭФФИЦИЕНТ ОТРАЖЕНИЯ ОТ
ПЛАСТИНЫ ПРОВОДЯЩЕГО ФЕРРОМАГНЕТИКА
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ II
ГЛАВА III
ОТРАЖЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ВОЛНЫ ОТ СЛОИСТОЙ СТРУТУРЫ ФЕРОМАГНЕТИК-ПОЛУПРОВОДНИК
3.1. СИСТЕМА ОСНОВНЫХ УРАВНЕНИЙ
3.2. ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКАЯ МАТРИЦА СЛОИСТОЙ СРЕДЫ
3.3. ГРАНИЧНЫЕ УСЛОВИЯ И КОЭФФИЦЕНТЫ ОТРАЖЕНИЯ, ПРОХОЖДЕНИЯ И ПОГЛОЩЕНИЯ ОТ ПРОИЗВОЛЬНОЙ СЛОИСТОЙ СТРУТУРЫ
3.4. ОТРАЖЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН ОТ СЛОИСТОЙ СТРУКТУРЫ
ФЕРРОМАГНЕТИК-ПОЛУПРОВОДНИК
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ III
ГЛАВА IV
ОТРАЖЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН ОТ АНТИФЕРРОМАГНЕТИКА С МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ЭФФЕКТОМ
4.1. СВОБОДНАЯ ЭНЕРГИЯ И ОСНОВНОЕ СОСТОЯНИЕ
АНТИФЕРРОМАГНЕТИКА С МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ЭФФЕКТОМ
4.2. ДИСПЕРСИОННОЕ УРАВНЕНИЕ И ДИНАМИЧЕСКИЕ ВОСПРИИМЧИВОСТИ АФМ
4.3. ГРАНИЧНЫЕ УСЛОВИЯ И КОЭФФИЦИЕНТ ОТРАЖЕНИЯ
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ IV
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Физика магнитных явлений до сих пор остается одной из актуальных областей физики конденсированного состояния. В ней постоянно происходят новые открытия. К наиболее значимым открытиям в физике магнетизма за последние десятилетия можно отнести явления гигантского и колоссального магнитосопротивления и новую магнитную память на основе этих явлений [1,2], магнитную силовую микроскопию [3], спиновые транзисторы [4], интеллигентные материалы [5], имеющие большие перспективы практического применения в науке, технике и медицине [5-7], генерация, движение и накопление доменных стенок в магнитных нанопроводниках, с перспективой создания на основе этих проводников новой магнитной памяти [8,9], а также явления аномального проявления различных физических свойств магнитоупорядоченных кристаллов в области магнитных фазовых переходов [10-12]. Все это обуславливает актуальность задач, касающихся исследования различных свойств магнитоупорядоченных кристаллов.
Важное значение имеют и те новые, часто уникальные возможности для решения фундаментальных проблем физического материаловедения, которые возникают при исследовании магнитоупорядоченных веществ. Последнее связано с тем, что помимо обычных для твердых тел свойств, магнитоупорядоченные вещества имеют особые, ярко выраженные специфические свойства, например, электродинамические.
Магнитоупорядоченные среды обладают особыми электродинамическими свойствами. Физическая причина этих свойств -различные типы магнитных резонансов (ферро (ФМР) [13] - или антиферромагнитный (АФМР) [14] резонанс, магнитоакустический (МАР) [15-17] и магнитостатический (МСР) [18] резонансы), означающие возможность возбуждения специфических элементарных возбуждений (спиновых волн - магнонов, упругих волн - фононов) электромагнитной волной. Некоторые резонансы в магнетиках возможно наблюдать только при

учете магнитоупругого взаимодействия, то есть взаимодействия магнитной и упругой подсистем магнитоупорядоченных кристаллов или магнитоэлектрического взаимодействия - взаимодействия магнитной и электрической подсистем в магнитных диэлектриках.
Исследование магнитоупругих явлений началось в 1963 - 1965 гг. с работ [19-24], в которых авторами, впервые, была показана важнейшая роль магнитоупругого взаимодействия в формировании многих свойств магнетиков. К настоящему времени хорошо исследован целый ряд статических и динамических эффектов, обусловленных магнитоупругим взаимодействием. К ним относятся, например, эффект магнитострикции, заключающийся в изменении размеров и формы тела (образца) при его намагничивании; эффект, открытый почти одновременно и независимо в [20,24] и получивший в дальнейшем соответственно названия эффекта «магнитоупругой щели» [19,20] или «застывшей решетки» [25,26]. В динамике магнитоупругое взаимодействие проявляется в существовании в магнетиках связанных магнитоупругих волн [10, 27-31]. Обычно параметр магнитоупругого взаимодействия мал, однако, при потере устойчивости в магнитной подсистеме, то есть в окрестности магнитных ориентационных фазовых переходов (ОФП) [32-35], роль магнитоупругого взаимодействия эффективно возрастает. В этом случае в области ОФП наблюдается эффект аномального уменьшения скорости звука.
В последующих работах были предсказаны новые типы нелинейных магнитоупругих волн [36], аномально большие величины амплитуд вторых и третьих гармоник объемных и поверхностных магнитоупругих волн в магнетиках в области ОФП [37,38], аномально большие значения термодинамических и кинетических величин (теплоемкости, теплопроводности и др.) магнетиков в области фазового перехода по магнитному полю [39], достаточно большая область вблизи фазовых переходов, в которой увеличение затухания связанных колебаний не

|д(Н)
Рис. 1.16а. Полевая зависимость КО правополяризованных волн. ю=10" с'1;
V— ,а5 ,„..3
|д(Н)
Рис. 1.166. Полевая зависимость КО
ШОЛЯрЕ
■— 1 г5 „
левополяризованных волн. ш=10п с'1
) К- -103 эрг/см-’, 2) К=105 эрг/см"; <#=1 см, 1) К= -Ю0 эрг/см3,2) АГ=105 эрг/см3; ^=1 см, у=0,01. 7=0,01.

Рис. 1.16в. Полевая зависимость КО линейнополяризованных волн. (о=10и с'1; 1) К= -105 зрг/см3,2) К=105 эрг/см3; с1= см, у=0,01.
Из частотных и полевых зависимостей КО ЭМВ волн следует, что в важном с точки зрения применения СВЧ-диапазоне внешним магнитным полем можно управлять КО ЭМВ в широком диапазоне значений - от 0 до 1.