Известия высших учебных заведений

Прикладная нелинейная динамика

ISSN 0869-6632 (Print)
ISSN 2542-1905 (Online)


Для цитирования:

Бабичев Р. К., Бабичева Г. В. Исследование возбуждения короткозамкнутым коаксиальным преобразователем магнитостатических мод в прямоугольной пленке железоиттриевого граната // Известия вузов. ПНД. 2022. Т. 30, вып. 5. С. 656-668. DOI: 10.18500/0869-6632-003010

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(Ru):
Язык публикации: 
русский
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
621.318.1
EDN: 

Исследование возбуждения короткозамкнутым коаксиальным преобразователем магнитостатических мод в прямоугольной пленке железоиттриевого граната

Авторы: 
Бабичев Рудольф Карпович, Южный федеральный университет
Бабичева Галина Викторовна, Институт водного транспорта им. Г.Я. Седова - Ростовский филиал ГМУ имени адмирала Ф.Ф. Ушакова
Аннотация: 

Цель. Исследование новой конструкции короткозамкнутого коаксиального возбудителя с тонкой линейной перемычкой, замыкающейся на обе стороны заземленного коаксиального цилиндра, расположенной над прямоугольной пленкой железоиттриевого граната (ЖИГ) в однородном поле подмагничивания, направленном в плоскости прямоугольной пленки вдоль её длины или ширины. Тонкая линейная перемычка направлена параллельно ширине пленки ЖИГ. Методы. В среде CST Microwave Studio методом конечных элементов проведен электродинамический анализ исследуемой модели. Для изучения эффективности возбуждения мод в ферритовой пленке при различных расстояниях между коаксиальным возбудителем и поверхностью пленки ЖИГ были рассчитаны зависимости обратных потерь S11 модели от частоты. Результаты. 1. Проведена идентификация мод в однородном статическом магнитном поле H, направленном параллельно плоскости прямоугольной пленки ЖИГ вдоль eё ширины (оси y). 2. Проведена идентификация мод в однородном статическом магнитном поле H, направленном параллельно плоскости прямоугольной пленки ЖИГ вдоль ее длины (оси z). 3. Проведено сравнение спектров мод при векторе H, направленном параллельно плоскости пленки ЖИГ вдоль ее ширины (оси y) и длины (оси z). Заключение. В настоящей работе исследована конструкция короткозамкнутого возбудителя с тонкой линейной перемычкой, замыкающейся на обе стороны заземленного коаксиального цилиндра. Электродинамическим методом проведен расчет распределений высокочастотного магнитного поля возбуждаемых магнитостатических мод и проведена их идентификация для двух направлений однородного поля подмагничивания: вдоль ширины и вдоль длины прямоугольной пленки ЖИГ. Исследована также зависимость числа возбуждаемых мод от близости короткозамкнутого возбудителя к прямоугольному образцу пленки ЖИГ. Проведено сравнение спектров мод при H, направленном параллельно плоскости пленки ЖИГ вдоль ее ширины и длины. При таком повороте вектора H полоса эффективно возбуждаемых мод смещается с 4.6...4.9 ГГц до 4.5...4.75 ГГц. Однако возбуждение указанных мод в случае вектора H, направленного вдоль ширины пленки ЖИГ (оси y), много эффективнее в полосе 4.65...4.9 ГГц, чем в случае, когда этот вектор направлен вдоль длины пленки ЖИГ (оси z). В то же время возбуждение указанных мод в случае вектора H, направленного вдоль длины пленки ЖИГ (оси z) много эффективнее в полосе 4.4...4.6 ГГц.

Список источников: 
  1. Barak J., Lachish U. Study of the excitation of magnetostatic modes in yttrium-iron-garnet films by a microstrip line // J. Appl. Phys. 1989. Vol. 65, no. 4. P. 1652–1658. DOI: 10.1063/1.343402.
  2. Takhtamyshyan V. V., Babichev R. K. Identification of backward volume and surface magnetostatic modes in a rectangular yttrium-iron-garnet film by high frequency magnetic field distributions // In: International Symposium on Spin Waves. 3–8 June 2018, Saint Petersburg, Russia. Saint Petersburg: Ioffe Physical Technical Institute RAS, 2018. P. 150.
  3. Takhtamyshyan V. V., Babichev R. K. Backward volume and surface magnetostatic modes identification by distributions of radio frequency magnetic field // In: 2018 XIV International Scientific Technical Conference on Actual Problems of Electronics Instrument Engineering (APEIE). 02–06 October 2018, Novosibirsk, Russia. New York: IEEE, 2018. P. 147–150. DOI: 10.1109/ APEIE.2018.8545120.
  4. Тахтамышьян В. В., Бабичев Р. К. Идентификация магнитостатических мод в пленках ЖИГ по распределению высокочастотного магнитного поля // Труды XXVI Международной конференции «Электромагнитное поле и материалы (фундаментальные физические исследования)». 23–24 ноября 2018 г., Москва, Россия. М.: Издательство ФГБОУ ВПО «НИУ «МЭИ», 2018. С. 182–193. 
  5. Бабичев Р. К., Синявский Г. П., Тахтамышьян В. В. Идентификация магнитостатических мод в пленках ЖИГ по распределению высокочастотного магнитного поля // Физические основы приборостроения. 2019. Т. 8, № 4 (34). С. 3–10. DOI: 10.25210/jfop-1904-003010.
  6. Kaur T., Bhyrava M. D. V., Olvera-Cervantes J. L., Corona-Chavez A. Ferromagnetic resonance measurement using a novel short circuited coaxial probe technique // Advanced Electromagnetics. 2017. Vol. 6, no. 3. P. 41–45. DOI: 10.7716/aem.v6i3.526.
  7. Тахтамышьян В. В., Бабичев Р. К., Бабичева Г. В. Исследование возбуждения магнитостатических мод короткозамкнутым коаксиальным возбудителем // Труды XXVI Международной конференции «Электромагнитное поле и материалы (фундаментальные физические исследования)». 23–24 ноября 2018 г., Москва, Россия. М.: Издательство ФГБОУ ВПО «НИУ «МЭИ», 2018. С. 194–202.
  8. Бабичев Р. К., Синявский Г. П., Тахтамышьян В. В. Исследование возбуждения магнитостатических мод короткозамкнутым коаксиальным возбудителем // Электромагнитные волны и электронные системы. 2020. Т. 25, № 1–2. С. 43–47. DOI: 10.18127/j15604128-202001-2-05.
  9. Бабичев Р. К., Бабичева Г. В. Исследование возбуждения короткозамкнутым коаксиальным преобразователем магнитостатических мод в прямоугольной пленке железо-иттриевого граната // Труды XXVIII Международной конференции «Электромагнитное поле и материалы (фундаментальные физические исследования)». 27 ноября 2020 г., Москва, Россия. М.: Издательство ФГБОУ ВПО «НИУ «МЭИ», 2020. С. 55–61.
  10. Бабичев Р. К., Бабичева Г. В. Исследование возбуждения короткозамкнутым коаксиальнопетлевым преобразователем магнитостатических мод в прямоугольной пленке железоиттриевого граната // Труды XXVIII Международной конференции «Электромагнитное поле и материалы (фундаментальные физические исследования)». 27 ноября 2020 г., Москва, Россия. М.: Издательство ФГБОУ ВПО «НИУ «МЭИ», 2020. С. 62–69.
  11. Атоев М. Д., Натхин И. И., Бабичев Р. К. Исследование возбуждения магнитостатических волн коаксиально-микрополосковыми преобразователями в пленках железо-иттриевого граната // Труды XXVIII Международной конференции «Электромагнитное поле и материалы (фундаментальные физические исследования)». 27 ноября 2020 г., Москва, Россия. М.: Издательство ФГБОУ ВПО «НИУ «МЭИ», 2020. С. 70–75.
  12. Atoev M. D., Natkhin I. I., Babichev R. K., Kleshchenkov A. B. Experimental study of magnetostatic waves excitation by coaxial-microstrip transducer in rectangular yttrium-iron garnet films // In: 2021 Radiation and Scattering of Electromagnetic Waves (RSEMW). 28 June 2021 – 02 July 2021, Divnomorskoe, Russia. New York: IEEE, 2021. P. 239–242. DOI: 10.1109/RSEMW52378. 2021.9494123.
  13. Атоев М. Д., Бабичев Р. К., Натхин И. И. Экспериментальное исследование возбуждения магнитостатических волн коаксиальными преобразователями в пленках железо-иттриевого граната // Труды XXIX Международной конференции «Электромагнитное поле и материалы (фундаментальные физические исследования)». 26–27 ноября 2021 г., Москва, Россия. М.: Издательство ФГБОУ ВПО «НИУ «МЭИ», 2021. C. 67–72.
  14. Бабичев Р. К., Бабичева Г. В. Возбуждение короткозамкнутым коаксиальным преобразователем магнитостатических мод в прямоугольной пленке железо-иттриевого граната // Труды XXIX Международной конференции «Электромагнитное поле и материалы (фундаментальные физические исследования)». 26–27 ноября 2021 г., Москва, Россия. М.: Издательство ФГБОУ ВПО «НИУ «МЭИ», 2021. C. 45–49.
Поступила в редакцию: 
18.05.2022
Принята к публикации: 
16.06.2022
Опубликована: 
30.09.2022