Исследование субнаносекундными лазерными импульсами процессов перемагничивания в прозрачных магнетиках-ортоферритах

• Автор: Каминский, Александр Викторович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Хабаровск
• Количество страниц: 133 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОПТИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ СЛАБОФЕРРОМАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ТИПА ОРТОФЕРРИТЫ 1Л. Кристаллические и магнитооптические свойства слабых ферромагнетиков
1.2. Доменная структура редкоземельных ортоферритов
1.3. Моделирование процессов торможения доменных границ
в слабых ферромагнетиках
1.4. Вероятностный анализ сверхзвукового движения доменных границ в прозрачных магнетиках
ГЛАВА 2. ОПТИКО - ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
БЫСТРОПРОТЕКАЮЩИХ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕМАГНИЧИВАНИЯ В ПРОЗРАЧНЫХ МАГНЕТИКАХ
2.1. Развитие когерентно-оптических методов визуализации динамических особенностей в движении доменных границ
2.2. Выбор, приготовление и методика исследований пластинчатых образцов ортоферритов
2.3. Визуализация динамических процессов
перемагничивания
ГЛАВА 3. МЕХАНИЗМЫ ТОРМОЖЕНИЯ ДОМЕННЫХ ГРАНИЦ В РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ОРТОФЕРРИТАХ
3.1. Нелинейная стационарная динамика доменных границ
3.1.1. Подвижность ДГ вРЗО
3.1.2. К вопросу о предельных скоростях движения ДГ в РЗО
3.2. Доменная граница в прозрачных слабых ферромагнетиках -ортоферритах - источник квазичастичных возбуждений
3.3. Импульсная дифракция света на пристеночных динамических
деформациях
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕМАГНИЧИВАНИЯ
4.1. Условия возникновения нестационарного движения доменных границ в ортоферритах
4.2. Явления нестационарности в нелинейной динамике ДГ в

4.3. Неодномерная динамика ДГ в РЗО
4.4. Перспективы развития магнитооптических устройств обработки информации
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Бурный рост телекоммуникационных и информационных систем, резкое возрастание потребностей в обработке и хранении все возрастающих массивов информации потребовал разработки и создания новых, высокопроизводительных устройств [1]. В этой связи, особая роль принадлежит оптоэлектронике, где удается достигнуть сочетания высоких скоростей обработки и плотностей записи информации с помощью световых пучков [2]. В традиционно используемых в этих целях электронно-оптических устройствах из-за технических сложностей оказались нереализованными потенциальные возможности световых пучков. В частности не получили должного развития работы по созданию конкретных функциональных элементов, таких как регистрирующие реверсивные среды, управляемые пространственно-временные транспаранты, невзаимные элементы. Принципиально иной подход к решению указанного круга проблем существует на пути разработки элементов хранения, обработки и передачи информации на основе прозрачных магнитооптических материалов [3, 4]. Как правило, в настоящее время в качестве таких материалов применяются Ш-содержащие феррит-гранаты, аморфные магнитные пленки, которые имеют целый ряд параметров, удовлетворяющих эксплуатационным и функциональным требованиям к магнитооптическим элементам. К примеру, они обладают высокой МО добротностью в окне оптической прозрачности, максимальными оптической чувствительностью и глубиной модуляции при сравнительно низких затратах энергии.
Минуло только три десятилетия с того момента, когда Бобеком была впервые высказана идея применения высокоподвижных цилиндрических магнитных доменов (ЦМД) в виде бинарных элементов памяти в устройствах ЭВМ [5]. В качестве ЦМД -материала он предлагал использовать оптически прозрачные магнетики - ортоферриты. Это был первый пик активности исследовательских работ в этой области. В настоящее время наметился и продолжает развиваться второй бум в исследованиях по магнитомикроэлектронным устройствам, создаваемым на основе магнитооптически активных материалов. В периферийных устройствах, в частности, в качестве сменных носителей информации все более активно внедряются магнитооптические (МО) диски.

В условиях стационарного движения ДГ должен наблюдаться динамический баланс между силой торможения (1.35) и значением магнитного давления (1.33). Отсюда в [26], также как и в [11], получена хорошо известная полевая зависимость у(Н):
у=ц0Н[1+(цоН/С)2]-1/2
Но = 2(1§Л0/А.Г5, (1-36)
где Цо представляет собой подвижность ДГ, определенная по наклону начального участка экспериментальной зависимости у(Н), а С - предельная скорость стационарного движения ДГ в ортоферритах. Как видно из этой зависимости, она имеет явно нелинейный характер, с насыщением по скорости при у -> С. Сравнение полученной на основе феноменологического подхода полевой зависимости у(Н) с экспериментально наблюдаемой указывает на их качественное согласие по характеру поведения. В то же время на опытной зависимости у(Н) обнаруживается целый ряд особенностей, имеющих вид интервалов по магнитному полю с постоянной скоростью. Подобные интервалы наблюдались на скоростях движения ДГ, совпадающих со скоростями объемных звуковых волн в РЗО, а также на некоторых сверхзвуковых скоростях [3].
Для более детального анализа зависимости у(Н) необходимо определение релаксационных констант Хг и Яе по результатам других независимых измерений. Технически это вряд ли осуществимо, так как, видимо, требует учета дисперсионного характера магнитной восприимчивости РЗО и солитоноподобности самой ДГ.
В работах [3, 42] была предложена микроскопическая теория торможения ДГ в ФМ и в ортоферритах [43]. Сила торможения, действующая на ДГ, может быть выражена через скорость передачи энергии в магнонную подсистему. Существует два основных механизма передачи энергии динамической ДГ магнонной подсистеме: рассеяние магнонов на ДГ и магнонные превращения между их отдельными видами. В качестве возможных магнонных возбуждений рассматриваются: поверхностные, пристеночные и объемные разных ветвей СВ и поляризаций магноны, а также их взаимные превращения. Показано, что при торможении ДГ ас-типа имеют место оба механизма. При этом процессы превращения магнонов одного типа в другой проявляют различную температурную зависимость. Вклад в торможение границы аЬ-