Магнитостатические волны в пространственно-периодических и двумерно-неоднородных магнитных полях

• Автор: Герус, Сергей Валерианович
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Фрязино
• Количество страниц: 317 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Основные обозначения и сокращения

Введение

1. Теория искусственных слабоконтрастных одномерных магнонных кристаллов

1.1. Введение

1.2. Одномерный магнонный кристалл на основе стационарного пространственно-периодического магнитного поля
1.3. Квантование магнитостатических волн в касательно намагниченной ферромагнитной пластине

1.4. Спектр поверхностных МСВ мод в магнонном

кристалле. Невырожденный случай 44 і

1.5. Дифракция поверхностных МСВ на магнонном

кристалле. Невырожденный случай
1.6. Спектр поверхностных МСВ мод в магнонном
кристалле. Вырожденный случай
1.7. Дифракция поверхностных МСВ на магнонном
кристалле. Вырожденный случай
1.8. Выводы
2. Экспериментальное исследование дифракции поверхностных магнитостатических волн на слабоконтрастном одномерном магнонном кристалле
2.1. Экспериментальная установка и методика проводимых измерений
2.2. Формирование искусственных магнонных кристаллов на основе пространственно-периодического магнитного поля
2.3. Дифракция в режиме Брэгга

2.3.1. Условия существования брэгговской дифракции поверхностных МСВ на магнонном кристалле
2.3.2. Брэгговская дифракция поверхностных МСВ на магнонном кристалле, ограниченном в направлении вектора обратной решетки
2.3.3. Способ измерения изочастотных кривых поверхностных МСВ
2.3.4. Брэгговская дифракция поверхностных МСВ на магнонном кристалле, ограниченного в направлении, перпендикулярном вектору обратной решетки
2.3.5. Брэгговская дифракция на не стационарном магнонном кристалле
2.4. Сильное взаимодействие поверхностных МСВ с магнонным
кристаллом
2.5. Дифракция в режиме Рамана-Ната
2.5.1. Обоснование возможности дифракции Рамана-Ната поверхностных МСВ на магнонном кристалле
2.5.2. Экспериментальное исследование рассеяния поверхностных МСВ на магнонном кристалле в режиме Рамана-Ната
2.6. Выводы
3. Взаимодействие магнитостатических волн с каналами
слабоконтрастных магнонных кристаллов
3.1. Экспериментальная установка
3.2. Наблюдение рассеяния поверхностных магнитостатических волн
на магнонном кристалле
3.3. Экспериментальное исследование магнитостатических волн в каналах
магнонного кристалла
3.4. Теория распространения магнитостатических волн в каналах

магнонного кристалла
3.5. Выводы
4. Возможности практического применения магнонных кристаллов
4.1. Магнонные кристаллы как дифракционные решетки для измерения констант ферромагнитных пленок
4.1.1. Спектр поверхностных МСВ с учётом анизотропии ферритовых плёнок
4.1.2. Экспериментальная установка и методика проводимых
измерений
4.1.3. Измерения параметров магнитных пленок
4.2. Использование магнонных кристаллов для создания СВЧ-фильтров
4.3. Выводы
5. Магнитостатические волны в одиночном магнитном канале
5.1. Введение
5.2. Экспериментальная установка и методика измерений
5.3. Компьютерное моделирование МСВ в магнитном канале
5.4. Обсуждение теоретических и экспериментальных результатов
5.4.1. Моды поверхностных МСВ
5.4.2. Моды объёмных МСВ
5.5. Выводы
6. Магнитостатические волны в связанных магнитных каналах
6.1. Особенности экспериментального исследования
6.1.1. Обмен энергией ПМСВ между каналами
6.1.2. Оценка связи между каналами ПМСВ
6.1.3. Влияние мод высших порядков
6.2. Компьютерное моделирование МСВ в связанных магнитных каналах

сталла на пленку накладывается магнитная структура, создающая пространственно-периодическую модуляцию магнитной проницаемости, обусловленную модуляцией подмагничивающего поля. Осуществить такую магнитную периодическую структуру можно используя либо токовый меандр [51] , либо периодическую сигналограмму записанную на магнитофонную ленту [А6].
Выбор типа исследуемых волн обусловлен характерными особенностями распространения ПМСВ такими, как одномодовость, невзаимность, а также наведённая полем подмагничивания очень большая анизотропия среды и, связанная с этим, специфическая дисперсия волн. Анизотропия проявляется, например, в значительной неколлинеарности векторов фазовой и групповой скоростей МСВ, существуют даже направления, в которых волна не распространяется. Эти особенности, присущие ПМСВ в магнитных пленках, в сочетании со свойствами сверхкристаллов, обуславливают появление новых качеств образуемых искусственных магнитных структур. Как будет показано, магнонный кристалл также обладает большой анизотропией, которая проявляется в аномально высокой эффективности взаимодействия ПМСВ с кристаллом для некоторых случаев их взаимной ориентации.
Важно также и то, что микрополосковыми возбудителями, которые стали к настоящему времени традиционными, в широком частотном диапазоне наиболее эффективно возбуждаются именно ПМСВ. А поскольку было стремление взаимно согласовать экспериментальную и теоретическую части работы, то важно было получить максимум качественной экспериментальной информации. Поэтому в основном, за. небольшими исключениями, объектом исследования были поверхностные МСВ.
Настоящая глава посвящена теоретическому исследованию свойств ПМСВ в одномерных, слабоконтрастных (слабо возмущённых пространственно-периодическим полем) магнонных кристаллах, а также явлениям брэгговской дифракции на магнонных кристаллах конечных размеров [А1] -[А5], [А14], [А15]. Исследования проводятся с использованием квантовоме-