Содержание
Введение 5
1 Общие сведения и исходные модельные представления 13
1.1 Кубические ферромагнетики. Основные свойства......................... 14
1.2 Уравнения магиитоакустикн ферромагнетика для поперечных волн с поляризацией вдоль направления вектора М8................................ 19
1.3 Сдвиговые монохроматические волны в монодоменном ферромагнитном кристалле (линейное приближение)........................................ 24
1.4 Типы доменных границ, модель геометрически тонкой и бесструктурной блоховской стенки, особенности ее движения.......................... 27
1.4.1 Типы доменных границ......................................... 27
1.4.2 Динамика доменных границ..................................... 33
1.5 Сдвиговые волны в ферромагнетике при наличии изолированной статичной блоховской стенки................................................ 35
1.5.1 Отражение сдвиговой волны блоховской стенкой. Представление о ФМР на сопутствующих приграничных магнитостатических колебаниях.......................................................... 35
1.5.2 Мода Пареха на статичной блоховской стенке................... 41
1.6 Магнятостатическме волны в кристалле с изолированной блоховской стенкой................................................................. 47
1.7 Механическая аналогия на примере иэгибных волн в тонкой пластине
с линией шарнирного закрепления.................................... 51
1.8 Параметрическое нерезонансное преобразование волн на движущихся границах................................................................ 55
2 Рефракционное взаимодействие плоских монохроматических сдвиговых волн с равномерно движущейся в ферромагнетике блоховской стенкой 59
2
2.1 Общее решение граничном задачи отражения плоской монохроматической сдвиговой волны движущейся блоковской стенкой....................59
2.1.1 Рефракционные характеристики отраженной сдвиговой волны . 60
2.1.2 Отражательная рефракция сдвиговой волны. Решение граничной задачи.......................................................... 65
2.1.3 Угловые зависимости модуля коэффициента отражения сдвиговой волны движущейся доменной стенкой............................... 67
2.2 Безотражательное двулучепреломление сдвиговой волны уходящей доменной стенкой...................................................... 72
2.2.1 Выбор схемы рефракции......................................... 72
2.2.2 Угловые зависимости коэффициентов Г, Т.........................77
2.3 Взаимодействие иэгибных волн с движущейся линией шарнирного оттирания............................................................... 82
2.3.1 Анализ рефракции изгибной волны движущейся линий шарнирного закрепления.................................................... 82
2.3.2 Угловые зависимости коэффициентов прохождения и отражения
изгибной волны...................*............................ 89
. 2.3.3 Особенности решения в окрестности углов 0*} в**................95
2.4 Особенности взаимодействия сдвиговой волны с движущейся ДГ при нелинейном отклике спиновой подсистемы..............................100
Параметрическое преобразование сдвиговых и магнитостатических волн под влиянием бокового сноса удерживающих их блоховских стенок в ферромагнитном кристалле 109
3.1 Поверхностные магнитостатические волны на стадионарно движущейся доменной стенке..................................................109
3.1.1 Постановка задачи.............................................109
3.1.2 Спектральные соотношения......................................111
3.1.3 Фазовые и групповые скорости ПМСВ на движущейся ДГ. ... 118
3.1.4 Эффективность параметрического преобразования.................122
3.2 Сдвиговая поверхностная волна на движущейся блоховскои стенке ферромагнетика ........................................................123
3.2.1 Введение......................................................123
3.2.2 Основные уравнения. Формулировка граничной задачи в лабораторной системе отсчета............................................124
3.2.3 Построение решения в системе покоя блоковской стенки. Вывод дисперсионного уравнения..........................................127
3.2.4 Качественный анализ и приближенное решение дисперсионного соотношения.......................................................136
3.2.5 Численный расчет спектра СПБ на движущейся ДГ и обсуждение результатов...................................................143
Заключение 153
Библиография 155
4
Введение
Изучение волновых процессов занимает в твердотельной электронике одно из ключевых мест в связи с широким использованием воли (электромагнитных, спиновых, плазменных и пр.) для передачи информации. Современная тенденции состоит в предъявлении к устройствам обработки информации не только традиционных требовании микроминиатюризации и совместимости с планарной технологией больших интегральных схем, но и таких качеств, как полифуикцион алъность, управляемость и высокая адаптационная способность к изменениям условий эксплуатации. Примеры технических решений данного комплекса вопросов в спии-волновой электронике и СВЧ-магнмтоакустике твердого тела можно найти в монографиях [1-3], обзорах [4-7] и многочисленных статьях.
Принципы управления устройствами обработки информации основываются на нелинейных или параметрических эффектах взаимодействия связанных мод [8] при разнообразных способах внешнего воздействия на передаточный тракт сигнала. В спин-волновой электронике и СВ Ч-магиитоакустике твердого тела для этого применяют предложенное Шлёманом [5, 9] внешнее подмагничиванне полями заданной, вообще говоря, неоднородной конфигурации [10-17]. По примеру акустоэлехтроннки [18], заслуживает также внимания способ управления, основанный на перестройке доменной структуры магнито-ненасьлценных ферритовых кристаллов. В этой связи исследования волновых процессов в полидоменных образцах, предпринимавшиеся par нее исключительно в целях их спектроскопии [19-22], приобретают в спнн-волновок электронике практическую значимость.
Подавляющее большинство работ по взаимодействию магнитостаткческмх н магнитоупругих волн с доменными границами в ферритах относится к случаю фиксированной (не изменяющейся со временем) доменной структуры. Соответствующие результаты, поэтому, могут быть востребованы при конструировании управляемых устройств обработки информации только с раздельными рабочим режимом и режимом регулировки.
5
Дальнейший прогресс видимо следует связывать с появлением работ, посвящениих оценке влияния внешних факторов на доменную структуру ферритов [23-25] и выявлению внутренних механизмов ее саморегулирования [26,27]. Несмотря на значительные трудности, здесь, в принципе, следует ожидать "ноу - хау* в отношении поиска наиболее контролируемых и воспроизводимых режимов движения доменных границ (ДГ). В указанном перспективе становится актуальным изучение эффектов спин- и акустодоменного взаимодействий в условиях заданного движения ДГ.
Многообразие типов магнетиков, видов доменных структур, режимов движения ДГ, а также сложность внутреннего устройства доменных стенок ферритов (наличие блоковских линий и лр. [20]) и нелинейность исходных уравнений делают настоящую проблему весьма многогранной и сложной для изучения. В диссертации, поэтому, затрагиваются только простейшие ее аспекты. Прежде всего, в утилитарных интересах спнн-волновои электроники и СВЧ-магнитоакустики твердого тела заслуживают внимания ”допороговые” режимы движения ДГ, когда последняя благодаря отсутствию возбуждения по внутренним (структурным) степеням свободы играет роль управляемого пространственно перемещаемого волновода. Это позволяет исключить из рассмотрения структурный фактор ДГ и "отсечь* весь комплекс вопросов - проблема генерации спиновых и акустических волн при возбуждении доменных структур, вопросы устойчивости движущихся ДГ, существование внутри-граничных типов колебании (см. [20, 28-30]), рассматриваемых магнитодинамикой [31, 32].
При таком ограничении слабая разработанность проблематики оправдывает концентрацию усилий на физической сущности явлений. Соответственно при формулировке исследовательских задач и выработке расчетных схем уместно абстрагироваться от ряда сторон реального процесса. Так, доменная стенка всегда полагается изолированной, а кристалл безграничным, движение ДГ принимается равномерным, акустические волны относятся к классу чистых (несмешанных) мод с линейной поляризацией сдвиговых смещений в плоскости ДГ, что исключает необходимость учета межветвевой трансформации мод [33], существенно осложняющей изучение акустодоменного взаимодействия [21]. Имеет также смысл рассматривать только наиболее изученные н широко применяемые на практике кубические ферромагнетики, а в качестве исследуемого объекта - ДГ , выбирать простейший тип доменных стенок -180-градусные стенки, не содержащие блоховские линии.
Резюмируя вышеизложенное, основную цель диссертации можно сформулировать как исследование взаимодействия магнитостатических и магнитоупрутах волн в кристаллах ферромагнетиков с равномерно движущемся ДГ в виде геометрически
6
тонкой м бесструктурной стейки. Акустическим и магии тостатмческим волнам при этом отводится роль внешней гармонической накачки френелевского типа (рефракционное акустодоменное взаимодействия) или собственной моды колебаний, удерживаемой движущейся ДГ. В последнем случае эти взаимодействия выступают как эффекты параметрического преобразования собственной моды колебаний.
Изучение рефракционных взаимодействий в условиях заданного равномерного движения ДГ существенно облегчается тем, что аналогичного рода параметрические эффекты взаимодействия электромагнитного излучения с полупрозрачными или зеркальными движущимися границами хорошо известны в оптике и радиофизике [34,35]. Из работ этого цикла наиболее близка работа Фрейды ала [36], рассмотревшего отражение электромагнитных волн движущейся ступенькой перемагничмвающего поля в феррите. Олд и Цэай [37], по-видимому, первыми предложили использовать такого рода движущуюся границу (аналог геометрически тонкой 180-градусной ДГ) для параметрического преобразования акустической волны и ее трансформации в спиновую волну за счет доллеровского сдвига частоты. В [37] и последующих работах [38-40] анализировалось только нормальное отражение акустических волн движущимися ДГ. Результаты этих исследований показали, однако, весьма низкую эффективность оку стодоменного взаимодействия в ферромагнетиках на частотах гиперзвуко-вого диапазона, обуславливаемую преимущественно вкладом неоднородного обмена в нагнитострккцию. Поэтому важным оказалось предсказание в [41] возможности существенного усиления рефракционных аку стодоменных эффектов за счет ферромагнитного резонанса (ФМР) на магннтостатнческих полях рассеяния, индуцируемых при наклонном падении волны на движущуюся ДГ.
В [41] использовалась итерационная расчетная схема рефракционных соотношений, пригодная только при существенно малых числах Маха движения ДГ. Кроме того, резонансный отклик спиновой подсистемы оценивался без учета присущей ей магнитной нелинейности. Развитие исследований рефракционного аку стодоменного взаимодействия, предпринятое в диссертационной работе, поэтому предполагало;
1) распространить результаты работы [43] на случай не очень медленных движений ДГ (сравнимых со скоростью поперечною звука);
2) охарактеризовать проявления не только ФМР, но и магнитоакустического резонанса при попадании частоты рефрагированной волны в его окрестность;
3) рассмотреть специфику проявления акустодомениого взаимодействия с удаляющейся ДГ при тупых углах рефракции;
7
4) оценить проявления магнитной нелинейности спиновой подсистемы в эффектах ахустодоменного взаимодействия с движущейся ДГ.
В рефракционных задачах в ибро акустики тонких пластин аналогом приграничных магнитостатических колебаний - полей рассеяния, выступает ^распространяющаяся мода нэгибных колебаний [42]. Вытекающая отсюда возможность сравнительного сопоставления рефракционного аху стодоменного взаимодействия в ферромагнитных кристаллах с процессом рефракционного взаимодействия кзгибных волн с движущимися неоднородностями тонких пластин типа линий шарнирного закрепления (данная рефракционная задача виброакустики движущихся границ формулировалась в числе прочих в работе [43], но не решалась в замкнутом виде) также входило в задачу исследования по теме диссертации.
Если исследования рефракционных взаимодействий в ферромагнетиках с движущимися ДГ могли опираться на результаты предшественников [34-41], то по проблеме параметрического преобразования спиновых (магиитостатнческих) и акустических волн боковым сносом удерживающих их ДГ соответствующие работы до сих пор отсутствовали. В "долороговом” режиме движения ДГ, в качестве таковых, например, нельзя рассматривать многочисленные результаты магнитодииамики по самовозбуждению акустических и спиновых волн на движущихся ДГ и сопутствующим им типам собственных внутрнгранмчных колебаний [20,28-30]. Отправной точкой предпринятого в диссертации исследования закономерностей параметрического преобразования магнитостатических и акустических волн боковым сносом удерживающих их ДГ послужили поэтому результаты исследований по поверхностным магнитостатическим [44] и магнитоудругим (акустическим) [45, 46] волнам на статичных (неподвижных) ДГ.
Положения, выносимые на защиту.
1. Безотражательное двулучепреломленне сдвиговой магнитоупругой волны удаляющейся ДГ при тупых углах рефракции.
2. Аналогичность доплеровсхих эффектов для изгибных волн в тонкой пластине, рефрагируемых движущейся линией шарнирного закрепления, доллеровским эффектам для сдвиговых магннтоулругих волн, рефрагируемых движущемся доменной стенкой.
3. Концепция зацепленных волн и ее использование для интерпретации прекращающегося рефракционного взаимодействия волн с удаляющейся границей типа ДГ в ферромагнетике или линией шарнирного закрепления тонкой пластины .
4. Возбуждение двукратно локализуемых движущейся ДГ сдвиговых холебаг
8
ним доплеровски смещенной третьей гармоники 5д. счет нелинейности спиновой подсистемы при рефракционном взаимодействии сдвиговой волны с движущейся доменном стенкой ферромагнетика в условиях ферромагнитного резонанса на магнитоста-тичеехмх полях рассеяния.
5. Разворот вектора волновой нормали поверхностных магнитостатмческих волн (ПМСВ) в сторону движения ДГ при неортогональном распространении ПМСВ к оси спонтанного намагничивания доменов. Моночастотнос или квазилинейное замыкание дисперсионных ветвей заточкой вырождения спектра и снятие зтого вырождения учетом малых потерь. Рост эффективности параметрического преобразования ПМСВ движением ДГ с уменьшением угла между волновым вектором и спонтанными намагниченностями в доменах ферромагнетика.
6. Ориентирующее действие движения ДГ на волновую нормаль магнитоупругих сдвиговых поверхностных волн (СПВ), удерживаемых движущейся ДГ. Петлеобразный загиб спектра СПВ, качественно аиологичиый спектру ПМСВ на движущейся ДГ, с возможностью выхода дисперсионной ветви на ось частот в точке, которая соответствует условиям расцепления с ДГ.
Практическая значимость диссертационной работы заключается в том, что установленные закономерности доплеровской аберрации, рефрагируемых движущимися в ферромагнитном кристалле ДГ акустических / квазиспнновых волн, могут использоваться как в целях акустической спектроскопии перемагннчиваемых пали-домен ных ферромагнетике», так и для разработки устройств типа умножителей частоты, переключателей мощности СВЧ-диапазона и компараторов узкополосных сигналов, основанных на рефракционных эффектах. Часть результатов, относящиеся к механической (акустической) модели рефракционного акустодоменного взаимодействия, может найти применение в конструкторских расчетах виброакустических систем с движущимися линиями в виде опор-валков. Наконец, исследование нерефрак-ционных параметрических эффектов преобразования сдвиговых магнитоупругих или магнитостатических волн под влиянием бокового сноса удерживающих их ДГ показывают перспективность использования блоховеккх стенок в качестве управляемого (пространственно перемещаемого ) канала передачи информации. На этом принципе возможно создание устройств обработки информации с новыми функциональными возможностями.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на Международном симпозиуме по магнетизму М18М-99 (Москва, 1999), на Второй объединенной (международной) конференции по магнитоэлектроиике (Екатеринбург, 2000), на XVII
9
Всероссийской школс-семинарс * Новые магнитные материалы микроэлектроники* (Москва, 2000), на VI (Москва, 1997), VIII (Н.Новгород, 1998) и X (Москва, 2000) сессиях Российского Акустического Общества, на ежегодной школе-семинаре ’’Актуальные проблемы физической и функциональной электроники” (Ульяновск, 1998 -2000 ), на итоговых научно-практических конференциях Ульяновского государственного технического университета ( Ульяновск, 1997 - 1998). На семинарах Ульяновского отделения ИРЭ РАН.
Личное участие автора в получении результатов диссертации. Выбор молелен и формулировка исследовательских задач проводились совместно с научными руководителями проф. В.Г.Ш&вровым и доц. Н.С.Шевжховым. С их участием обсуждалось большинство результатов и положений диссертации. Конкретные расчеты и анализ решений выполнялся автором самостоятельно.
Публикации. По теме диссертации опубликовано следующие работы:
1. Шевяхов Н.С., Вилков Е.А. Безотражательное двулучепреломленне сдвиговой волны удаляющейся доменной стенкой в феррит-гранате // Сб. Трудов У1 сессии Росс. Акуст. Общ-ва "Акустика на пороге 21 века”. М.: Изд. Моск. Горн, ун-та, 1997. С.27-30.
2. Вилков Е.А., Шевяхов Н.С. Взаимодействие изгибной волны в тонкой пластинке с движущейся линией шарнирного опираиия // Тезисы докл. XXXII научи.-техн. конф. 4.2. УлГТУ. Ульяновск, 19-31 января 1998. С.51-52.
3. Вилков Е.А., Шевяхов Н.С. О модах собственных колебаний воли, присоединенных движущимися неоднородностями // Сб. трудов УШ сессии Росс. Акуст. Общ-ва * Нелинейная акустика твердого тела”. Н. Новгород: Изд-во " Интелсер-вис", 1998. С.32-35.
4. Вилков Е.А., Шевяхов Н.С. О двулучепреломление гиперзвуковых волн удаляющейся блоховежой стенкой в кристалле феррит-граната // Ученые записки УлГУ, сер. физ., 1998. Вып.1(4).
5. Вилков Е.А. Нелинейные эффекты при отражении сдвиговой волны, надвигающейся блоховской стенкой в феррограиатовом кристалле // Тезисы докл. школы-семинара "Актуальные проблемы физической и функциональной электроники”, Ульяновск. 8-9 декабря, 1998. С.4.
6. Вилков Е.А. Особенности отражения сдвиговой волны надвигающейся блоховской стенкой в кристалле феррит-граната ([ Тезисы докл. XXXIII научн.-техн.
10
конф. Ч.З. УлГТУ. Ульяновск» 19-31 января. 1999. С.34.
7. Вилков Е.А., Шевяхов Н.С. Взаимодействие иэгнбных волн с движущейся линией шарнирного закрепления тонком пластины // А куст. журн. 1999. Т.45. N
3. С.332-337.
8. Vilkov Е.А., Shavrov V.G., Shevjahov N.S. Magnetoelastic shear surface wave at a moving domain wall of ferrogamet crystal // Proc. of MISM 99. Part 2. Moscow, Jane 20-24, 1999. P.209-212.
9. Вилков E.A. Магнитостатические поверхностные волны на движущейся доменной границе феррогранатового кристалла // Тезисы докл. школы-семинара " Актуальные проблемы физической и функциональной электроники”, Ульяновск, 8-9 декабря, 1999. С.30-31.
10. Вилков Е.А. Магнитостатические поверхностные волны на равномерно движущейся блоховской стенке //Тезисы докл. Второй объед. межл. конф. по иагни-гоэлектроиике, г. Екатеринбург. 15-18 февраля 2000 г. С. 53.
11. Вилков Е.А. Параметрические доплеровские эффекты в окрестности ФМР при магмито-нелинейном взаимодействии сдвиговой волны с движущейся блоховской стенкой // Сб. трудов X сессии Росс. А куст, общ-ва. Т.1. М.: Изд. Геос, 2000. С.25-28.
12. Вилков Е.А., IIIавров В.Г., Шевяхов Н.С. Поверхностные магнитостатические волны на стационарно движущейся доменной стенке // Тезисы докл. 17-ой межд. школы-семинара HMMM-XVII, физфак МГУ, г. Москва, 29-24 июня, 2000. С.407-408.
13. Вилков Е.А., Шавров В.Г., Шевяхов Н.С. О взаимодействии сдвиговой волны с движущейся доменной границей при нелинейном отклике спиновой подсистемы // ФТТ. 2000. Т.42. Вып.б. С.1049-1054.
14. Вилков Е.А., Шавров В.Г., Шевяхов Н.С. О влияние движения доменной границы на спектральные свойства удерживаемых магнитостатических волн // Эл. журн. Радиоэлектроника. 2000. N 8. http:// jre.cplire.ru
15. Вилков Е.А. Магнитостатические поверхностные волны на движущейся доменной границе феррогранатового кристалла // Письма в ЖТФ. 2000. Т. 26. Выл.20. С.28-33.
11
16. Вилков Е.А., Шевяхов Н.С. Сдвиговая поверхностная волна на доменной границе ферромагнетика // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2000. Т.З. N 2. С.5-8.
17. Вилков Е.А., Шавров В.Г., Шевяхов Н.С. Особенности взаимодействия сдвиговой волны с движущейся доменной границей феррит-гранатового кристалла // Ахуст. журн. 2001. Т.47. N 2. С.207-216.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения» трех глав, заключения и списка цитированной литературы из 153 наименований. Она содержит 167 страниц текста, включая оглавление и список литературы.
Глава 1 содержит сведения общетеоретического характера и описания используемых моделей. В ней в сжатой форме изложены результаты теории распространения сдвиговых н магнитостатических волн в монодоменных ферромагнитных кристаллах и кристаллах ферромагнетиков с изолированной статичной (неподвижной) блоховской стенкой. Кроме этого, приводятся сведения по распространению изгиб-иых воли в тонких пластинах с неподвижными линиями закрепления и опирания, а также описана стандартная методика расчета рефракционного взаимодействия волн с движущимися границами-зеркалами, используемая в оптике и радиофизике.
Глава 2 посвящена обсуждению проблемы рефракционного взаимодействия плоских монохроматических магнитоупругих сдвиговых волн с равномерно движущейся в ферромагнетике доменной стенкой. Вначале рассматривается линеаризованная задача. Затем, методом возмущений получено обобщение на случай слабонелинейного поведения спиновой подсистемы. В этой же главе на примере изгибных волн в тонкой пластине рассмотрена механическая (акустическая) модель процесса рефракционного аху стодоменного взаимодействия монохроматических волн с движущимися ДГ.
Глава 3 касается проблемы нерефракционного параметрического преобразования сдвиговых и магнитостатичесюгх волн под влиянием бокового сноса удерживающих их блоковских стенок в ферромагнитном кристалле.
12
Глава 1
Общие сведения и исходные модельные представления
Объектом исследования в диссертации избраны спи и- и акустодоменные взаимодействия в ферромагнитных кристаллах с движущимися блоховскиыи стенками. Имеет смысл уточнить содержание термина ”ферромагнитный кристалл”, а также пояснить суть различий, вкладываемых в понятия спин-доменного и акустодоменного взаимодействий.
Строго говоря, ферромагнетизм присущ большинству ЗсГметаллов(Ре,ЭД,Со и пр.) и только немногим неметаллическим кристаллам (ЕйО, СсЮгзЗе«) [47]. Однако именно ферродиэлектрики, характеризуемые коллинеарным упорядочением неелев-ских лсд решеток с различными магнитными моментами атомов - ферриты, нашли наиболее широкое применение в современной технике. При определенных условиях - на частотах ниже инфракрасной границы спектра, при относительно слабом под-магнмчиваннн и вдали от точки магнитной компенсации, их поведение близко ферромагнитному [19]. С указанной оговоркой ферриты принято относить к классу ферромагнетиков. В диссертации применяется именно такое, расширенное толкование ферромагнетизма.
Спин- и акустодомеиное взаимодействия соответственно различаются отсутствием или учетом в волновых процессах, протекающих в иолидоменном ферромагнетике, магнитоулругих эффектов. В связи с неэквивалентностью возбуждения объемных спиновых волн через решеточную и магнитную подсистемы ферромагнетика (см., например, [21]), проблема спин-доменного рефракционного взаимодействия фактически сводится к хорошо известной проблеме ФМР в ограниченных образцах полидоменных ферритовых кристаллов [19,48,49]. Здесь также актуально теорети-
13
ческое описание параметрических эффектов при заданном перемещении ДГ. Однако данная задача выпадает из круга вопросов, затрагиваемых в диссертации и поэтому не рассматривается.
В отличие от рефракционного взаимодействия (Глава 2), изучение эффектов параметрического преобразования волн лсд влиянием бокового сноса ДГ, предпринятое в Главе 3, допускает рассмотрение спин-доменного взаимодействия. В данном случае принимается во внимание чисто граничный характер протекания волновых процессов и связанная с этим гипотетическая возможность генерирования спиновых (магнмтостатичесхих) волн в условиях СВЧ-нахачки за счет периодической неоднородности ДГ на каком-либо локальном участке. Так, например, система периодически сгруппированных на определенном отрезке ДГ блоховсхих линий [20] пригодна на роль структурного преобразователя спиновых волн. Итак, понятие спин-доменного взаимодействия введено в диссертации исключительно для обозначения эффектов нерефракцннного параметрического преобразования спиновых волн за счет бокового сноса ДГ при отсутствии магнитоупругой связи.
1.1 Кубические ферромагнетики. Основные свойства.
Классические ферромагнетики и подавляющее большинство феррнтовых кристаллов, в том чмслс широко используемые феррит-гранатовые кристаллы [2,5,6,23], принадлежат кубической сингонии. При описании свойств магнитных кристаллов имеет смысл ограничиться именно данным типом кристаллической симметрии; эффекты магнитоупругого взаимодействия, составляющие основное содержание диссертации, хорошо изучены, как раз, в кубических ферродиэлектриках со структурой шпинели или граната [4,5,21]. По сравнению со шпинелями, феррит-гранатовые кристаллы характеризуются, как правило, меньшими значениями намагниченности насыщения и полей магнитокристаллической анизотропии. Они прозрачны в инфракрасном диапазоне и наряду с узкой линией ФМР имеют в ряде случаев, как, например, для желеэоиттриевого граната (ЖИГ), рекордно высокую акустическую добротность, что делает их особенно привлекательными для акустических приложений на СВЧ-частотах.
Описание спин-фононного (магнитоупругого) взаимодействия в кубических ферритах основывается во многом на представлении о косвенном квантовомеханическом обменном взаимодействии между атомами кристалла [2, 19, 47, 50] и объясняется в
14
- Київ+380960830922