Обобщенные плоские волны в задачах электродинамики магнитогиротропных сред

• Автор: Вызулин, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 385 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. ОСНОВНЫЕ ИСХОДНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ВОЛНАХ.
ОБОБЩЕННЫЕ ПЛОСКИЕ ВОЛНЫ
1.1. Гармоническая волна
1.2. Фазовые соотношения
1.2.1. Нулевое приближение
1.2.2. Линейное приближение
1.2.3. Квадратичное приближение
1.3. Амплитудные соотношения
1.3.1. Нулевое приближение
1.3.2. Линейное приближение
1.3.3. Квадратичное приближение
1.4. Классификация волн
1.4.1. Однородные колебания
1.4.2. Плоские синусоидальные волны
1.4.3. Экспоненциальные волны
1.4.4. Обобщенные плоские волны
1.5. Комплексная форма записи выражений для плоских волн
1.6. Случай произвольной зависимости от времени
1.7. Результаты раздела
2. ОБОБЩЕННЫЕ ПЛОСКИЕ ВОЛНЫ В ИЗОТРОПНОМ НАМАГНИЧЕННОМ ДО НАСЫЩЕНИЯ ФЕРРОМАГНЕТИКЕ
2.1. Исходные положения и постановка задачи
2.2. Тензорный оператор магнитной восприимчивости
2.3. Дисперсионные соотношения
2.4. Анализ дисперсионных зависимостей в консервативном приближении
2.4.1. Идеальный диэлектрик
2.4.2. Идеальный изотропный ферромагнетик
2.4.2.1. Приближение плоских синусоидальных волн
2.4.2.2. Приближение экспоненциальных волн
2.4.2.3. Приближение обобщенных плоских волн

2.4.2.4. Высокочастотное приближение
2.5. Учет эффектов диссипации
2.5.1. Приближение плоских синусоидальных волн
2.5.2. Приближение экспоненциальных волн
2.5.3. Приближение обобщенных плоских волн
2.6. Результаты раздела
3. МАГНИТОСТАТИЧЕСКИЕ ВОЛНЫ В ПЛАНАРНЫХ ФЕРРИТОВЫХ
СТРУКТУРАХ С ПОТЕРЯМИ
3.1. Основные исходные положения
3.2. Дисперсионные соотношения для поверхностных МСВ
3.3. Частотные зависимости ПМСВ
3.3.1. Коэффициент фазы
3.3.2. Коэффициент потерь
3.3.3. Ориентация векторов коэффициента фазы и коэффициента затухания
3.4. Влияние величины диссипации на свойства ПМСВ
3.4.1. Максимальное значение коэффициента фазы
3.4.2. Характерные частоты
3.4.3. Коэффициент фазы
3.4.4. Коэффициент потерь
3.4.5. Ориентация векторов коэффициента фазы и коэффициента затухания
3.5. Полевые зависимости параметров ПМСВ
3.5.1. Критическое поле подмагничивания
3.5.2 Характерные частоты
3.5.3. Коэффициент фазы при фиксированной частоте
3.5.4. Коэффициент потерь при фиксированной частоте
3.5.5. Ориентация векторов коэффициента фазы и коэффициента
затухания при фиксированной частоте
3.5.6. Частоты ПМСВ при фиксированном коэффициенте фазы
3.5.7. Коэффициент потерь при фиксированном коэффициенте фазы
3.5.8. Ориентация векторов коэффициента фазы и коэффициента
затухания при фиксированном коэффициенте фазы
3.6. Экспериментальные исследования спектра МСВ

3.6.1. Обоснование схемы эксперимента
3.6.2. Экспериментальные результаты
3.6.3. Обсуждение экспериментальных результатов
3.7. Результаты раздела
4. МАГНИТОСТАТИЧЕСКИЕ ВОЛНЫ И КОЛЕБАНИЯ В ПЛОСКИХ ОБРАЗЦАХ С ДОМЕННОЙ СТРУКТУРОЙ
4.1. Основные модельные приближения и исходные положения
4.2. Дисперсионные соотношения
4.3. "Прецессионные" МСВ
4.3.1. Дисперсионные свойства спектра
4.3.1.1. Дисперсионные зависимости собственных частот МСВ
4.3.1.2. Зависимость фазовых и групповых скоростей МСВ от величины и ориентации волнового вектора
4.3.1.3. Зависимость фазовых и групповых скоростей от частоты
4.3.2. Полевые свойства спектра
4.3.2.1. Полевые зависимости собственных частот
4.3.2.2. Полевые зависимости фазовых и групповых скоростей
4.4. "Трансляционные" МСВ
4.4.1. Дисперсионные свойства спектра
4.4.1.1. Дисперсионные зависимости собственных частот МСВ
4.4.1.2. Зависимость фазовых и групповых скоростей МСВ от величины и ориентации волнового вектора и от частоты
4.4.2. Полевые свойства спектра "трансляционных" МСВ
4.5. Особенности спектра МСВ в пластинке конечных размеров
4.5.1. Правило отбора МСК по интенсивности
4.5.2. Полевые зависимости интенсивности "прецессионных" МСК
4.5.3. Полевые зависимости интенсивности МСК границ доменов
4.6. Экспериментальные исследования спектров МСК в образцах с ДС
4.7. Результаты раздела
5. МОДЕЛИРОВАНИЕ УСТРОЙСТВ НА МСВ
5.1. Передаточная функция МСВ-устройства
5.1.1. Передаточная функция МСВ-устройства с двумя преобразователями
5.1.1.1. Схема расчета
мо линейное приближение функции <р{ г ) и нулевое - для А (г ). Используя
—> —>
для Ф( г ) выражение (1.12), а для А{г )- (1.22), можем переписать формулу
(1.1) следующим образом
—> —> —>
V(r ,t) = А о cos (cot - к' г + <р о). 0-30)
Возбуждение, описываемое выражением вида (1.30), принято называть плоской синусоидальной волной [7]. У плоской синусоидальной волны поверхность постоянной фазы плоская, а амплитуда одинакова и постоянна во всех точках среды. Для иллюстрации на рис. 1.1 а представлена зависимость
— возмущения V (г ,t) от длины радиус вектора | г | вдоль направления s
(| 5 | — 1, s ‘Є 0 ) в фиксированный момент вреімени t.
Напомним, что модель плоских синусоидальных волн можно использовать только в приближении отсутствия потерь.
1.4.3. Экспоненциальные волны
Под термином "экспоненциальная волна" будем понимать случай гармонической волны, у которой амплитуда стремится к нулю при удалении от источника на бесконечность, поверхность постоянной амплитуды плоская, а фаза в любой точке среды одинакова и зависит только от частоты и времени [8]. Следовательно, в силу определения, этот частный тип гармонических возбуждений не относится к классу плоских волн. Экспоненциальные волны описываются выражением
V(r ,t) = А о ехр{- к" г } cos (cot + (р 0 ). (1-31)
Эта формула следует из (1.1) в случае, если для фазы гармонической волны применимо нулевое приближение (1.10) в разложении (1.9), а для амплитуды - линейное приближение (1.26) в разложении (1.21). Качественный вид за-
— —У
висимости возмущения V(г ,t) от длины радиус вектора | г | вдоль направле-

ния (| s | = 1, s Е Ф 0) для экспоненциальной волны в фиксированный момент времени t проиллюстрирован на рис. 1.16.