Спінхвильова оптика в суттєво неоднорідних магнітних структурах
Поведінка хвиль намагніченості в наближенні геометричної оптики. Розробка спінхвильових приладів і високочутливих фільтрів спінових хвиль в феромагнітних та антиферомагнітних структурах з урахуванням впливу зовнішнього магнітного поля та інтерфейсів.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 28.09.2015 |
| Размер файла | 300,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
26. Решетняк С.А. Влияние обменных свойств интерфейса на отражение поверхностных спиновых волн от одноосного мультислойного ферромагнетика / С.А. Решетняк // Физика низких температур. - 2007. - Т.33, № 1. - С.88-92.
Анотації
Решетняк С.О. Спінхвильова оптика в суттєво неоднорідних магнітних структурах. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.11 - магнетизм. Інститут магнетизму НАН України і МОН України, Київ, 2009.
В дисертації розглядаються процеси відбиття, заломлення та релаксації спінових хвиль в суттєво неоднорідних магнітних структурах.
В роботі вивчено вплив характеристик інтерфейсів на відбиттєві процеси поверхневих спінових хвиль у двохосьових феромагнетиках та об'ємних спінових хвиль у легковісних антиферомагнетиках, а також магнітоакустичних хвиль у одновісних феромагнетиках. Визначений показник заломлення спінових хвиль (з урахуванням виявленого в цих системах ефекту двопроменезаломлення), які поширюються у відзначених матеріалах з неоднорідним розподілом магнітних параметрів. Визначено амплітуди відбиття й проходження для кожної з гілок спінових хвиль з урахуванням параметру обміну в інтерфейсі.
Отримано вклад параметру загасання та характеристик інтерфейсів між шарами в амплітуду відбиття об'ємних спінових хвиль від скінченого мультишарового одновісного феромагнетика з параметрами обмінної взаємодії, магнітної анізотропії, а також намагніченості насичення, які періодично змінюються, в присутності зовнішнього однорідного постійного магнітного поля. Показано, що мультишарова структура працює як аналог дифракційної гратки для спінових хвиль.
Розраховано спектр спінових хвиль з урахуванням внеску процесів релаксації в поширення спінових хвиль у гелікоїдальних антиферомагнетиках типу Катіон-Катіон-Галоген3. Показано наявність трьох гілок спінових хвиль, які відповідають двом типам коливань магнітного моменту, з визначенням внеску релаксаційних параметрів в кожну з гілок. Розраховано показники заломлення для відповідних гілок.
Ключові слова: спінові хвилі, мультишаровий феромагнетик, гелікоідальний антиферомагнетик, амплітуда відбиття, показник заломлення, наближення геометричної оптики.
Решетняк С.А. Спинволновая оптика в существенно неоднородных магнитных структурах. - Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук по специальности 01.04.11 - магнетизм. Институт магнетизма НАН Украины и МОН Украины, Киев, 2009.
В диссертации рассматриваются процессы отражения, преломления и релаксации спиновых волн в ферромагнитных и антиферромагнитных материалах с неоднородным распределением магнитных параметров во внешнем магнитном поле.
В работе изучено влияние характеристик интерфейсов на отражательные процессы поверхностных спиновых волн в двуосных ферромагнетиках и объемных спиновых волн в легкоосных антиферромагнетиках, а также магнитоакустических волн в одноосных ферромагнетиках. Определен показатель преломления спиновых волн (с учетом обнаруженного в этих системах эффекта двулучепреломления), распространяющихся в указанных материалах с неоднородным распределением магнитных параметров. Определены амплитуды отражения и прохождения для каждой из ветвей спиновых волн с учетом параметра обмена в интерфейсе. Проанализирована зависимость показателя преломления и коэффициентов отражения и прохождения от значений магнитных параметров структуры, а также от частоты волны, величины внешнего постоянного однородного магнитного поля и параметра обмена в интерфейсе.
Изучен вклад параметра затухания (в форме Гильберта) и характеристик интерфейсов между слоями в амплитуду отражения объемных спиновых волн от конечного мультислойного одноосного ферромагнетика с периодически меняющимися параметрами обменного взаимодействия, магнитной анизотропии, а также намагниченности насыщения в присутствии внешнего однородного постоянного магнитного поля. Показано, что существование точек полного прохождения спиновых волн в частотных и полевых зависимостях интенсивности отражения возможно только при больших значениях параметра обмена в интерфейсе, а при ослаблении обмену через интерфейс отражение становится доминирующим над прохождением с сохранением признаков периодичности в соответствующих зависимостях. Кроме того, существует ряд запрещенных зон, которые отвечают полному отражению спиновых волн от мультислойной структуры, причем ширина этих зон увеличивается с уменьшением параметра интерфейсного обмена, а характерные резонансные пики, отвечающие минимуму коэффициента отражения, становятся все более узкими и менее глубокими.
Показано, что вид частотных и полевых зависимостей коэффициента отражения позволяет использовать мультислойную структуру как многополосный фильтр спиновых волн с управляемыми с помощью внешнего магнитного поля полосами пропускания и отражения.
Получены аналогичные периодические зависимости коэффициента отражения от периода мультислойной структуры, а также от параметров обменного взаимодействия и анизотропии слоев разного состава. Их вид позволяет достигать необходимого значения коэффициента отражения путем изменения магнитных параметров слоев, что важно для спинволновых устройств, работающих на фиксированной частоте в условиях постоянного значения внешнего магнитного поля. Кроме того, показано, что мультислойная структура работает как аналог дифракционной решетки для спиновых волн.
Исследован вклад параметра затухания в коэффициент отражения объемных спиновых волн от мультислойного материала с неидеальными интерфейсами. Определено изменение полевых, частотных и других зависимостей коэффициента отражения при варьировании параметра затухания.
Рассчитан спектр спиновых волн с учетом вклада процессов релаксации в распространение спиновых волн в геликоидальных антиферромагнетиках типа Катион-Катион-Галоген3. Показано наличие трех ветвей спиновых волн, отвечающих двум типам колебаний магнитного момента, с определением вклада релаксационных параметров в каждую из ветвей. Рассчитаны показатели преломления для соответствующих ветвей.
Построенная в работе теоретическая база может служить основой для разработки спинволновых устройств магнитоэлектроники.
Ключевые слова: спиновые волны, мультислойный ферромагнетик, геликоидальный антиферромагнетик, амплитуда отражения, показатель преломления, приближение геометрической оптики.
Reshetnyak S.О. Spin-wave optics in essentially inhomogeneous magnetic structures. - Manuscript.
A dissertation for a scientific degree of Doctor of Science in Physics and Mathematics on the speciality 01.04.11 - magnetism. Institute of Magnetism, Kyiv, 2009.
The processes of reflection, refraction and relaxation of spin waves in essentially inhomogeneous magnetic structures are discussed in the dissertation.
The influence of the characteristics of interfaces is explored on reflection processes of surface spin waves in biaxial ferromagnetic media and bulk spin waves in easy-axial antiferromagnetic media, as well as magnetoacoustic waves in uniaxial ferromagnetic media. A refraction index is defined for spin waves propagating in such materials with inhomogeneous distribution of magnetic parameters taking into account the effect of birefringence revealed in these systems. The amplitudes of reflection and transmission are defined for each branch of spin waves taking into account the interface coupling parameter.
The influence of damping parameter and characteristics of interfaces between layers is studied on a spin wave amplitude of reflection from finite multilayer uniaxial ferromagnetic medium with periodically changing parameters of exchange interaction, magnetic anisotropy and saturation magnetization in the presence of an external homogeneous permanent magnetic field. It is shown that a multilayer structure is an analogue of diffraction lattice for spin waves.
Spin wave spectrum is calculated taking into account the contribution of relaxation processes to the spin wave propagation in helicoidal antiferromagnetic media of the type of Cation-Cation-Halogen3. The existence of three spin wave branches is shown, that corresponds to two types of oscillations of magnetic moment. The contribution of relaxation parameters to each of the branches is defined. The refraction indexes are calculated for the corresponding branches.
Keywords: spin waves, multilayer ferromagnetic medium, helicoidal antiferromagnetic structure, reflection amplitude, refraction index, approximation of geometrical optics.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Сутність і практичне значення принципу суперпозиції хвиль. Умови виникнення та методика розрахунку групової швидкості хвиль. Зв'язок між груповою та фазовою швидкістю, схожі та відмінні риси між ними. Поняття інтерференції, її сутність і особливості.
реферат [249,4 K], добавлен 06.04.2009Існування електромагнітних хвиль. Змінне електромагнітне поле, яке поширюється в просторі з кінцевою швидкістю. Наслідки теорії Максвелла. Хвильові рівняння електромагнітних хвиль та рівняння Максвелла. Енергія електромагнітних хвиль, вектор Пойнтінга.
реферат [229,2 K], добавлен 06.04.2009Взаємодія електромагнітних хвиль з речовиною. Особливості поширення електромагнітних хвиль радіочастотного діапазону в живих тканинах. Характеристики полів, що створюються тілом людини. Електронні переходи в збудженій молекулі. Фоторецепторні клітини.
реферат [238,5 K], добавлен 12.02.2011Характеристика обертального моменту, діючого на контур із струмом в магнітному полі. Принцип суперпозиції магнітних полів. Закон Біо-Савара-Лапласа і закон повного струму та їх використання в розрахунку магнітних полів. Вихровий характер магнітного поля.
лекция [1,7 M], добавлен 24.01.2010Вивчення законів відбивання, прямолінійного розповсюдження та заломлення. Характеристика приладів геометричної оптики: лінза, дзеркало, телескоп, тонка призма, мікроскоп, лупа. Розгляд явищ інтерференції та дифракції. Квантова природа випромінювання.
курс лекций [320,4 K], добавлен 29.03.2010Феромагнітні речовини, їх загальна характеристика та властивості. Магнітна доменна структура, динаміка стінок. Аналіз впливу магнітного поля на електричні і магнітні властивості феромагнетиків. Магніторезистивні властивості багатошарових плівок.
курсовая работа [4,7 M], добавлен 15.10.2013Исторические факты и законы геометрической оптики. Представления о природе света. Действие вогнутых зеркал. Значение принципа Ферма для геометрической оптики. Развитие волновой теории света. Геометрическая оптика как предельный случай волновой оптики.
реферат [231,0 K], добавлен 19.05.2010Вплив зовнішнього магнітного поля на частоту та добротність власних мод низькочастотних магнітопружних коливань у зразках феритів та композитів з метою визначення магнітоакустичних параметрів та аналізу допустимої можливості використання цих матеріалів.
автореферат [1,4 M], добавлен 11.04.2009Змінне електромагнітне поле в однорідному середовищі та вакуумі. Поводження хвиль на границях розділу. Відбивна й пропускна здатність, кут Брюстера. Рівняння поширення хвиль у оптичному хвилеводі. Дисперсійні рівняння тришарового діелектричного хвилеводу.
курсовая работа [289,9 K], добавлен 21.01.2011Загальне поняття інтерференції хвиль. Інтерференція монохроматичних світлових хвиль. Екстремальні значення результуючої інтенсивності. Форми інтерференційних смуг. Способи розподілу пучків світла. Просторова і тимчасова когерентність оптичних джерел.
контрольная работа [412,4 K], добавлен 08.12.2010Закон повного струму. Рівняння Максвелла для циркуляції вектора напруженості магнітного поля. Використання закону для розрахунку магнітного поля. Магнітний потік та теорема Гаусса. Робота переміщення провідника із струмом і контуру у магнітному полі.
учебное пособие [204,9 K], добавлен 06.04.2009Геометрична оптика як граничний випадок фізичної оптики. Центр гомоцентричного пучка, що входить в оптичну систему. Відбиття променя від дзеркальної поверхні. Закон прямолінійного поширення світла. Переломлення променів плоскою і сферичною поверхнями.
реферат [109,8 K], добавлен 04.12.2010Поняття та загальна характеристика індукційного електричного поля як такого поля, що виникає завдяки змінному магнітному полю (Максвел). Відмінні особливості та властивості індукційного та електростатичного поля. Напрямок струму. Енергія магнітного поля.
презентация [419,2 K], добавлен 05.09.2015Електромагнітна хвиля як змінне електромагнітне поле, що розповсюджується в просторі. Властивості електромагнітних хвиль. Опис закономірностей поляризації світла, види поляризованого світла. Закон Малюса. Опис явища подвійного променезаломлення.
реферат [277,9 K], добавлен 18.10.2009Структура изучения квантовой оптики в школе. Особенности методики. Изучение вопроса о световых квантах. Внешний фотоэффект. Эффект Комптона. Фотоны. Двойственность свойств света. Применение фотоэффекта. Роль и значение раздела "Квантовая оптика".
курсовая работа [61,0 K], добавлен 05.06.2008Классификация квантоворазмерных гетероструктур на основе твердого раствора. Компьютерное моделирование физических процессов в кристаллах и квантоворазмерных структурах. Разработка программной модели энергетического спектра электрона в твердом теле.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 21.01.2016Магнітні властивості деяких речовин. Сила дії магніту та магнітного поля та їх вплив на організм людини. Взаємодія полюсів магніту. Погіршення самопочуття людей під час магнітних бур. Відкриття явищ електромагнетизму й використання електромагнітів.
реферат [16,7 K], добавлен 16.06.2010История исследований физических процессов в квантовых структурах. Особенности взаимодействия электромагнитного поля с электронами. Правила отбора для внутризонных переходов в квантовых ямах. Собственные значения и собственные функции гамильтониана Рашбы.
дипломная работа [378,5 K], добавлен 24.03.2012Поширення світла в ізотопних середовищах. Особливості ефекту відбивання світла. Аналіз сутності ефекту Доплера - зміни частоти і довжини хвиль, які реєструються приймачем і викликані рухом їх джерела і рухом приймача. Ефект Доплера в акустиці та оптиці.
реферат [423,0 K], добавлен 07.12.2010Елементи які служать для побудови хвилеводів. Звук і магнітне поле на службі інтегральної оптики. Терабітні системи зв’язку на основі спектрального ущільнення. Перспективи розвитку багатоканальних систем зв’язку. Елементи когерентної інтегральної оптики.
магистерская работа [1,2 M], добавлен 12.09.2012
