Спиновые волны в слоистых структурах на основе слабоанизотропных пленок ферритов гранатов

• Автор: Филимонов, Юрий Александрович
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 454 с. : ил.

Содержание

Основные обозначения и сокращения

Введение

Глава 1 Свойства слабоанизотропных эпитаксиальных ферритовых структур

Уз[Ре2-у8су{Рез-хОах)012

1.1 Анизотропные свойства пленок ваДс: ЖИГ

1.1.1 Дисперсионное уравнение МСВ в косонамагниченных ферритовых слоях

1.1.2 Численный анализ

1.1.2.1 Спектр

1.1.2.2 Направление переноса энергии и затухание

1.1.3 Эксперимент

1.1.4 Учет одноосной и орторомбической анизотропии
1.2 Магнитоупругие свойства пленок ОаДс:ЖИГ
1.2.1 Дисперсионное уравнение МСВ в упруго деформированной пленке феррита
1.2.2 Измерение магнитоупругих постоянных пленок ваДс-замещенного ЖИГ
1.3 Обменная жесткость и постоянная неоднородного обмена пленок ОаДсЖИГ
1.3.1 Измерение обменных параметров пленок ваДс-ЖИГ
1.3.2 Расчет обменной жесткости и постоянной неоднородного обмена в рамках теории молекулярного поля
1.4 Диссипативные свойства ферритовых структур ваДсЖИГ
1.4.1 Измерение диссипативного параметра АНд
1.4.2 Радиационные потери ПМСВ в ферритовых структурах
1.4.2.1 Обменные радиационные потери
1.4.2.2 Магнитоупругие радиационные потери ПМСВ в ферритовом полупространстве
1.4.2.3 Радиационные потери ПМСВ в структуре феррит-сегнетоэлектрик
1.4.2.4 Вытекающие ПМСВ в структуре с двумя анизотропными ферритовы-
ми полупространствами
1.5 Выводы
Глава 2 Особенности распространения магнитостатических волн в пленках
СаДыЖПГ
2.1 Влияние анизотропии на дисперсионные свойства МСВ в пленках ваДсЖИГ
2.2 Магнитоупругие волны в продольно намагниченном ферритовом слое

2.2.1 Постановка задачи, вывод дисперсионного уравнения, результаты расчета
2.2.1.1 Снятие вырождения частот отсечки упругих и магнитостатических мод
2.2.2 Резонансное взаимодействие магнитостатических и упругих мод
2.2.2.1 Быстрые магнитоупругие волны
2.2.2.2 Поверхностные магнитоупругие волны
2.2.2.3 Резонансное взаимодействие лэмбовских и сдвиговых упругих мод
2.2.2.4 Тройные резонансы
2.2.2.5 "Сильная" связь
2.2.3 Осцилляции прохождения поверхностной акустической волны Рэлея в пленках ваДсЖИГ
2.2.3.1 Требования при выборе материала
2.2.3.2 Осцилляции прохождения при продольном намагничивании
2.2.3.3 "Высокие" поля подмагничивания
2.2.3.4 "Низкие" поля подмагничивания
2.3 Магнитоупругое "усиление" МСВ в структуре пленка ЖИГ-
диэлектрическая подложка неоднородной толщины
2.4 Сосуществование обменных и магнитоупругих осцилляций прохождения
МСВ в пленках ИаДсЖИГ
2.5 МСВ в пленках Са,8с:ЖИГ с полосовой доменной структурой (ПДС)
2.5.1 Эксперимент
2.5.1.1 Распространение МСВ перпендикулярно полю подмагничивания с[±Но
2.5.1.2 Распространение МСВ вдоль поля подмагничивания (д]|Яо)
2.5.2 Обсуждение результатов эксперимента
2.5.3 Нелинейные явления при распространении МСВ в пленках с ПДС
2.6 Поверхностные спиновые волны в ферромагнитных пленках
2.6.1 Пленка с поверхностной анизотропией легкая ось
2.6.2 Пленка с поверхностной анизотропией легкая плоскость
2.7 Выводы
Глава 3 Дипольно-обменные и магнитоупругие волны в структурах феррит-
полупроводник и феррит-металл
3.1 Поверхностные магнитостатические волны в металлизированных пленках
СаДсЖИГ
3.2 Влияние металла на распространение магнитоупругих волн в ферритовых
слоистых структурах
3.2.1 Влияние металла с конечной проводимостью на спектр магнитоупругих волн в структуре металл-феррит-диэлектрик
3.2.2 Быстрые МУВ в металлизированных ферритовых структурах
3.3 Резонансное прохождение быстрых магнитоупругих волн под металлизированным участком структуры ЖИГ/ГГГ

3.4 Исследование эффекта увлечения дипольно-обменными и магнито-
упругими волнами электронов в тонкопленочных структурах феррит-полупроводник
3.4.1 Обменные осцилляции ЭДС увлечения в структуре феррит-п-1пЗЬ
3.4.2 Магнитоупругие осцилляции ЭДС увлечения в структуре
полупроводник-феррит-диэлектрик
3.5 Влияние конечной ширины структуры феррит-полупроводник на электронное поглощение ПМСВ
3.6 ПМСВ в структуре феррит-ленточный электронный поток
3.6.1 Резонансное взаимодействие поверхностной магнитостатической волны
с электрокинетическими волнами электронного потока
3.6.2 Тепловое воздействие ленточного электронного потока на распространение ПМСВ в пленках ЖИГ
3.6.2.1 Эксперимент
3.6.2.2 Обсуждение результатов эксперимента
3.7 Выводы
Глава 4 Влияние анизотропии и межслойного обмена на распространение МСВ в двухслойных ферритовых структурах
4.1 МСВ в двухслойных структурах на основе кубически анизотропных ферритовых пленок
4.1.1 Объемные МСВ в косонамагниченной структуре с двумя ферритовыми слоями ориентации (111)
4.1.2 Внутренние магнигостатические волны в структуре с двумя анизотропными ферритовыми слоями
4.1.2.1 Структура со "скачком"намагниченности
4.1.2.2 Структура со "скачком"анизотропии
4.2 Влияние межслойного обменного взаимодействия на распространение
МСВ в двухслойных структурах на основе ваДсЭКИГ
4.2.1 Влияние закрепления поверхностных спинов на спектр спин-волнового резонанса структуры с двумя обменно-связанным пленками
4.2.2 ПМСВ в обменно-связанных ферритовых пленках
4.2.3 Объемные МСВ в обменно-связанных ферритовых пленках
4.2.4 Поверхностные спиновые волны в двухслойной обмено-связанной структуре с поверхностной анизотропией типа легкая ось
4.3 Выводы
Глава 5 Параметрические процессы при распространении магнитостатических и магнитоупругих волн в ферритовых структурах
5.1 Обзор работ по экспериментальному исследованию процессов параметрической неустойчивости МСВ. Постановка задачи

Рис. 1.6: Зависимости fя-0(p) полученные экспериментально для пленок №1(точки), №2 (треугольники), №3 (квадраты), №4 (кружки). Сплошная линия расчет для пленки №2, 9д кз 30°, Но и 480 Ое.
Рис. 1.7: Измеренная (точки) и рассчитанная (сплошная линия) зависимости /9_ю(<) Для пленки №2 вн а 90°, Н0 « 178 Ое.
на плоскость пленки равен Фр . Матрица поворота, осуществляющая переход {Ху} -» {Ху} определена, например, в [184, 196].
Свяжем ось Хи системы координат {Ху} с направлением оси одноосной анизотропии. Проекция Хз« на плоскость пленки составляет угол Фр , а отклонение оси Хз» от нормали п характеризуем углом Ди.
Для характеристики плоскостной ромбической анизотропии будем использовать систему координат {Хір} получающуюся из {Ху} разворотом на угол Фр/2 относительно нормали к пленке.
При расчете углов 6 т ф, характеризующих статическую ориентацию Мо и определяемых (1.6), необходимо учесть что поле анизотропии Н% является суммой полей кубической Нс, одноосной Ни и ромбической Нр анизотропии.
Для того чтобы записать поля ростовой и ромбической анизотропии в системе координат связанной с Мо воспользуемся выражениями для плотности энергии одноосной и ромбической анизотропии в системах координат {Х}, {Ху}:
Еи = -щ-м*» (1-22