🗊Презентация Основні уявлення та рівняння

СПІН-ХВИЛЬОВА ЕЛЕКТРОНІКА №1 Основні уявлення та рівняння

Спін-хвильова електроніка, як один з напрямків функціональної електроніки, базується на використанні елементарних збуджень феро-, фері- та антиферомагнетиків, які пов’язані з прецесією вектора намагнічування. Спін-хвильова електроніка, як один з напрямків функціональної електроніки, базується на використанні елементарних збуджень феро-, фері- та антиферомагнетиків, які пов’язані з прецесією вектора намагнічування.

Перевага магнітних плівок, як середовища поширення МСХ: Перевага магнітних плівок, як середовища поширення МСХ: забезпечують різноманітність законів дисперсії хвиль, які керуються величиною зовнішнього сталого магнітного поля, достатньо просто збуджуються та реєструються МСХ, МСХ в них є доступними з поверхні плівки на всьому шляху їх поширення, вирощуються за сучасною технологією рідинно-фазової епітаксії, сумісні з методами планарної технології.

Обмінна взаємодія між сусідами змушує спіни, сусідні із поверхневими, збільшити кут прецесії, тобто, кристалом може поширюватись збудження кута прецесії, яке має вигляд хвилі. Обмінна взаємодія між сусідами змушує спіни, сусідні із поверхневими, збільшити кут прецесії, тобто, кристалом може поширюватись збудження кута прецесії, яке має вигляд хвилі.

Рисунок спрощено зображає прецесування спінів в стоячій (зліва) та біжучій (справа) спіновій хвилі в початковий момент та в подальші моменти, коли магнітні диполі вже обернулись на певний кут. Рисунок спрощено зображає прецесування спінів в стоячій (зліва) та біжучій (справа) спіновій хвилі в початковий момент та в подальші моменти, коли магнітні диполі вже обернулись на певний кут.

Кристал залізо-ітриєвого гранату (ЗІГ) Y3Fe3O12 - найбільш розповсюджений матеріал спін-хвильової електроніки для досліджень та застосувань в дециметровому та сантиметровому діапазонах довжин. Його природні аналоги - андрадит Ca3Fe2Si3O12 або шпесарит Mn3Al2Si3O12 - належать до кристалів кубічної сингонії. Хімічна формула ферит-гранатів в рамках трьохпідграткової моделі:{R3+}3[Fe3+]2( Fe3+)3O12, де R – рідкоземельні іони чи іон ітрію. Кристал залізо-ітриєвого гранату (ЗІГ) Y3Fe3O12 - найбільш розповсюджений матеріал спін-хвильової електроніки для досліджень та застосувань в дециметровому та сантиметровому діапазонах довжин. Його природні аналоги - андрадит Ca3Fe2Si3O12 або шпесарит Mn3Al2Si3O12 - належать до кристалів кубічної сингонії. Хімічна формула ферит-гранатів в рамках трьохпідграткової моделі:{R3+}3[Fe3+]2( Fe3+)3O12, де R – рідкоземельні іони чи іон ітрію.

Вирощування об’ємних монокристалів та епітаксійних гранатових плівок метод спонтанної кристалізації (Технологія вирощування монокристалів ферит-гранатів при t=1200° C. ) метод кристалізації на затравках можливе повне керування технологічним процесом. Затравка - монокристал, отриманий методом спонтанної кристалізації та спеціально оброблений (наприклад, у вигляді призми). Затравку опускають у розчин, а на неї осаджується надлишок речовини.

Вирощування об’ємних монокристалів та епітаксійних гранатових плівок метод рідинно-фазової епітаксії

Рівняння Ландау-Ліфшиця густина магнітного моменту (намагніченість) рівняння Ландау-Ліфшиця Важлива властивість рівняння Ландау-Ліфшиця:воно забезпечує збереження довжини вектора намагніченості

Тензор магнітної проникності

Рівняння Максвела. Граничні умови.

Магнітостатичне наближення та межі його застосування Область існування МСХ знаходиться між областю звичайних електромагнітних хвиль та обмінних спінових хвиль; тобто для хвильових чисел МСХ:

Обмеження на хвильове число МСХ зверху (пов’язане з обмінними ефектами) Обмеження на хвильове число МСХ зверху (пов’язане з обмінними ефектами) - МСХ не повинні відчувати впливу короткодіючих обмінних сил і обмінна взаємодія не має вносити змін до спектру хвиль. Обмеження на хвильове число МСХ знизу (пов’язане з врахуванням ефектів електромагнітного запізнення (поширення))

Рівняння Уокера

Врахування форми зразка. Розмагнічуюче поле

Дякую за увагу!