NUMERICAL MODELLING OF MAGNETOSTATIC WAVE SOLITON FORMATION PROCESS

Through numerical simulation by nonlinear Schr¨ odinger equation magnetostatic wave soliton formation process is considered when amplitude and shape of initial pulse differ from soliton solution and non-soliton part can influence on soliton evolution. It is shown, that in lossless approximation soliton peak amplitude can oscillate with spatial period L: LD · L · 66 ¢ LD (or friequency W: 0:015 ¢ T¡1 D · W · T¡1 D ), LD и TD – length and time of dispersion. With dissipation corresponding to ferrite films, influence of non-solitin part leads to non-monotone behaviour of dependence peak output power versus power of input pulse.

Key words: 
-
Literature

1. Звездин А.К., Медников А.М., Попков А.Ф. Функциональные устройства на магнитостатических и магнитоакустических волнах // Электронная промышленность. 1983, No 8. С. 14.

2. Marcelli R., Nikitov S.A. Nonlinear microwave signal processing: Towards a new range of devices. Kluwer Acad. Publ, 1996.

3. Лукомский В.П. Нелинейные магнитостатические волны в ферромагнитных пластинах // Укр. физ. журн. 1978. T. 23, No 1. C. 134.

4. Звездин А.К., Попков А.Ф. К нелинейной теории магнитостатических спиновых волн // ЖЭТФ. 1983. T. 84, вып. 2. C. 606.

5. Бордман А.Д., Никитов С.А. К теории поверхностных магнитостатических волн // ФТТ. 1989. Т. 31, вып. 6. С. 281.

6. Калиникос Б.А., Ковшиков Н.Г., Славин А.Н. Наблюдение спин-волновых солитонов в ферромагнитных пленках // Письма в ЖЭТФ. 1983. Т. 38, вып. 7. С. 343.

7. Калиникос Б.А., Ковшиков Н.Г., Славин А.Н. Солитоны огибающей и модуляционная неустойчивость дипольно-обменных волн намагниченности в пленках железоиттриевого граната // ЖЭТФ. 1988. Т. 94, вып. 2. С. 159.

8. De Gasperis P., Marcelli R., Miccoli G. Magnetostatic soliton propagation at microwave frequency in magnetic garnet films // Phys. Rev. Lett.,1987. Vol. 59, No 4. P. 481.

9. Chen M., Tsankov M.A., Nash J.M., Patton C.E. Backward volume wave microwave envelope solitons in yttrium iron garnet films // Phys. Rev. B. 1994. Vol. 49, No 18. P. 12773.

10. Tsankov M.A., Chen M., Patton C.E. Forward volume wave microwave envelope solitons in yttrium iron garnet films: Propagation, decay, and collision // J. Appl. Phys. 1994. V. 76, No 7. P. 4274.

11. Filimonov Yu. A., Marcelli R., Nikitov S.A. Non-linear magnetostatic surace waves pulse propagation in ferrite-dielectric-metal structure // IEEE Trans. on Magn. 2002. September. Vol. 38, No 5. P. 3105.

12. Дудко Г. М. Эффекты самовоздействия магнитостатических волн в ферромагнитных пленках: Автореф. дис... канд. физ.-мат. наук / Саратов: СГУ, 2002. С. 24.

13. Slavun A.N., Dudko G.M. Numerical modelling ofspin wave soliton propagationi ferromagnetic films // J. Mag. Mag. Mat. 1990. Vol. 86. P. 15.

14. Zaspel C.E., Kabos P., Xia H., Zhang H. Y., Patton C.E. Modelling of the powerdependent velocity of microwave magnetic envelope solitons in thin films // J. Appl. Phys. 1999. Vol. 85, No 12. P. 8307.

15. Костылев М.П., Ковшиков Н.Г. Возбуждение, формирование и распространение солитоноподобных импульсов спиновых волн в феромагнитных пленках: численный расчет и эксперимент // ЖТФ. 2002. T. 72, вып. 11. C. 5.

16. Nash J.M., Kabos P., Staudinger R.A., Patton C.E. Phase profiles of microwave magnetic envelope solitons // J. Appl. Phys. 1998. Vol. 83, No 5. P. 2689.

17. Xia H., Kabos P., Staudinger R.A., Patton C.E., Slavin A.N. Velocity characteristics of microwave-magnetic-envelope solitons // Phys. Rev. B. 1998. Vol. 58, No 5. P. 2708.

18. Xia H., Kabos P., Patton C.E., Ensle H.E. Decay properties of microwave-magnetic-envelope solitons in yttrium iron garnet films // Phys. Rev. B. 1997. Vol. 55, No 22. P. 15018.

19. Kovshikov N.G., Kalinikos B.A., Patton C.E., Wright E.S., Nash J.M. Formation, propagation, reflection, and collision of microwave envelope solitons in yttrium iron garnet films // Phys. Rev. B. 1996. Vol. 54, No 21. P. 15210.

20. Ахманов С.А., Выслоух В.А., Чиркин А.С. Оптика фемтосекундных лазерных импульсов. М.: Наука, 1988.

21. Satsuma J., Yajima N. Initial value problems of one-dimensional self-modulation of nonlinear wavesin dispersive media // Prog. Theor. Phis. Suppl. 1974, No 55. P. 284.

22. Галишников А.А., Дудко Г.М., Филимонов Ю.А. Солитоны поверхностных магнитостатических волн в структуре феррит-диэлектрик-металл // Радиотехника и электроника. 2004. T. 49, No 2. C. 228.

23. Рабинович М.И., Трубецков Д.И. Введение в теорию колебаний и волн. М.: Наука, 1984.

стр. 113
Status: 
одобрено к публикации
Short Text (PDF): 
Full Text (PDF):