Физические основы создания новых материалов и устройств элементной базы современной радио-, акусто- и оптоэлектроники
Теоретически и экспериментально впервые исследованы спектры ферромагнитного резонанса (ФМР) анизотропных пленок с метастабильным состоянием магнитного момента. Область магнитных полей существования двух равновесных состояний магнитного момента: стабильного 1 (рис. 1) и метастабильного 2 ограничена кривой, соответствующей уравнению астроиды
Эксперимент проводился на сканирующем спектрометре ФМР. На образцах пермаллоевых пленок с увеличенной коэрцитивной силой, полученных вакуумным напылением на напряженные стеклянные подложки. Одноосная анизотропия наводилась магнитным полем приложенным при напылении.
|
Рис. 1. Модель магнитной пленки с одноосной анизотропией Hk. Θ1 равновесный угол стабильного состояния магнитного момента M, Θ2 метастабильного. |
|
Рис. 2. Угловые зависимости резонансных полей HR и поля перемагничивания Hc. Точки эксперимент, линии расчет. |
|
Рис. 3. Полевые зависимости частот ФМР в стабильном состоянии магнитного момента (сплошные линии), в метастабильном точки и статической восприимчивости (штриховая линия), построенные для различных углов Θn. |
В образцах был обнаружен новый пик однородного ферромагнитного резонанса в планарном магнитном поле, ориентированном под углом к оси легкого намагничивания (90° Θn) и направленном против проекции магнитного момента на поле (белые точки на рис. 2). Пик наблюдается в области полей, меньших поля перемагничивания пленки Hc, и, как показал феноменологический расчет, его природа связана с метастабильным состоянием магнитного момента. Проведенные исследования позволили дополнить известную картину дисперсионных кривых, показанных сплошными линиями на рис. 3, новыми зависимостями.
Черными треугольниками на рис. 2 показаны измеренные резонансные поля на участке углов Θn, где амплитуда сигнала ФМР для основного состояния магнитного момента значительно меньше, чем для метастабильного. На этом участке с ростом Θn вместе с уменьшением резонансного поля монотонно уменьшается и величина сигнала ФМР, который постепенно исчезает в шумах. Показано, что этот пик являются следствием немонотонной дисперсионной зависимости поля ферромагнитного резонанса. Он характеризует изменение поглощения СВЧ-мощности магнитной пленкой, связанное с приближением частоты ФМР во время развертки магнитного поля к частоте накачки, а затем удалением от нее.
- Беляев Б.А., Изотов А.В. Особенности ферромагнитного резонанса в анизотропных магнитных пленках с метастабильным состоянием магнитного момента. Письма в ЖЭТФ, Т.76, Вып. 3, 2002, c. 209-213.
Исследованы диэлектрические спектры жидких кристаллов МББА и 5-пропил-2(n-цианфенил)-пиридин в дециметровом диапазоне длин волн. Показано, что хорошую аппроксимацию спектров в широком диапазоне частот удается получить суммой двух Дебаевских процессов с различными временами релаксации.
Разработан банк оптимизированных конструкций микрополосковых фильтров, в который входят устройства, отличающиеся миниатюрностью, прямоугольностью амплитудно-частотной характеристики и хорошим согласием расчета с экспериментом. Написаны программ анализа для оптимизированных конструкций, проведено сравнение расчета с экспериментом.
Разработаны и изготовлены конструкции СВЧ-диплексера и трехканального СВЧ-мультиплексера в микрополосковом исполнении. Пять комплектов изготовленных устройств прошли лабораторные и стендовые испытания у заказчика (г. Москва). Протоколы испытаний подтверждают полное соответствие техническому заданию всех механических и электрических характеристик.
Работы выполнены при поддержке:
- Грантов РФФИ № 00-03-32206
- ФЦП "Интеграция": проекты № Б001/850, №Я0007/2303.
- Гранты Красноярского краевого фонда науки: № 13G016 по конкурсу индивиду-альных грантов для молодых ученых, №№ 7t27, № 7t28 по конкурсу "Поддерж-ка ученых при поездке на конференцию за границу",
- Договора на создание (передачу) научно-технической продукции № 2000-20 (г. Курск), № 0901 (г. Москва), № 0502 (г. Томск), № 1002 (г. Красноярск), № 1302 (г. Кемерово).
Лаборатория Электродинамики и СВЧ Электроники
|