Для цитирования:
Высоцкий С. Л., Кожевников А. В., Казаков Г. Т., Никитов С. А., Филимонов Ю. А. Параметрическая неустойчивость поверхностных магнитостатических волн в двумерных магнонных кристаллах // Известия вузов. ПНД. 2007. Т. 15, вып. 3. С. 58-73. DOI: 10.18500/0869-6632-2007-15-3-58-73
Параметрическая неустойчивость поверхностных магнитостатических волн в двумерных магнонных кристаллах
Экспериментально исследована параметрическая неустойчивость первого рода (трехмагнонная) поверхностных магнитостатических волн (ПМСВ) в двумерных (2D) магнонных кристаллах в виде ромбической и квадратной 2D-решеток с длиной ребра ячейки ar ≈ 37–40 мкм из ямок глубиной t ≈ 1–2 мкм и диаметром D ≈ 32 мкм, вытравленных в пленке железоиттриевого граната (ЖИГ) толщиной d ≈ 16 мкм. Обнаружено, что пороговые уровни мощности ПМСВ, необходимые для развития параметрической неустойчивости, в двумерных магнонных кристаллах существенно (более, чем в 2 раза) превышают аналогичные величины для исходной пленки ЖИГ, что связывается с увеличением скорости релаксации спиновых волн за счет рассеяния на микронеоднородностях 2D-решетки. Показано, что при не слишком больших уровнях надкритичности параметрические процессы не разрушают запрещенную зону в спектре ПМСВ. В условиях эффективной гибридизации ПМСВ с обменными спиновыми волнами, бегущими под углом θk ≈ 90◦ к магнитному полю, наблюдается рост порога параметрической неустойчивости ПМСВ.
- Joannopouls J.D., Meade R.D., Winn J.N. Photonic Crystals: Molding the Flow of Light. Princeton University Press, 1995.
- Sakoda K. Optical Properties of Photonic Cristals. Springer Series in Optical Sciences, Springer Verlag, 2001.
- Виноградов А.П., Ерохин С.Г., Грановский А.Б., Инуе М. Полярный эффект Керра в многослойных системах (магнитофотонных кристаллах) // РЭ. 2004. Т. 49, No 6. С. 726.
- Yayoi K., Osada M., Inoue M., et al. // Digest of 2000 IEEE Inter. Magn. Conf. Toronto, 2000.
- Vasseur J.O., Dobrzynski L., Dijafari-Rouhani B., Puszkarski H. Magnon band structure in periodic composites // Phys. Rev. B. 1996. Vol. B54. P. 1043.
- Al-Wahsh H., Akjouj A., Dijafari-Rouhani B., et. al. Large magnonic band gaps and defect modes in one-dimensional comblike structures // Phys. Rev. B. 1999. Vol. B59. P. 8709.
- Figotin A., Vitebsky I. Nonreciprocal magnetic photonic crystals //Phys. Rev. E. 2001. Vol. E63. P. 06609.
- Nikitov S.A., Taihades Ph., Tsai C.S. Spin waves in periodic magnetic structures // J. Magn. Magn. Mater. 2001. Vol. 236, No 3. P. 320.
- Гуляев Ю.В., Никитов С.А. Магнонные кристаллы и спиновые волны в периодических структурах // ДАН. 2001. Т. 380. С. 469.
- Гуляев Ю.В., Никитов С.А., Животовский Л.В. и др. Ферромагнитные пленки с периодическими структурами с магнонной запрещенной зоной – магнонные кристаллы // Письма в ЖЭТФ. 2003. Т. 77, вып. 10. С. 670.
- Высоцкий С.Л., Никитов С.А. Филимонов Ю.А. Магнитостатические спиновые волны в двумерных периодических структурах – магнито-фотонных кристаллах // ЖЭТФ. 2005. Т. 128, вып. 3(9). С. 636.
- Саланский Н.М., Ерухимов М.Ш. Физические свойства и применение магнитных пленок. Новосибирск: Наука, 1975. C. 222.
- Беспятых Ю.И., Зубков В.И., Тарасенко В.В. Влияние поверхностной анизотропии и теплового разброса электронов по скоростям на неустойчивость поверхностных магнитостатических волн в структуре феррит-полупроводник // ФТТ. 1977. Т. 19, No 11. С. 3409.
- Wolfram T., de Wames R.E. Linewidth and dispersion of the virtual magnon surface state in thick ferromagnetic films // Phys. Rev. 1970. Vol. B1, No 11. P. 4358.
- Гуревич А.Г., Мелков Г.А. Магнитные колебания и волны. М.: Физматлит, 1994. C. 464.
- Медников А.М. Нелинейные эффекты при распространении поверхностных спиновых волн в пленках ЖИГ // ФТТ. 1981. Т. 23, вып. 1. С. 242.
- Темирязев А.Г. Механизм преобразования частоты поверхностной магнитостатической волны в условиях трехмагнонного распада // ФТТ. 1987. Т. 29, вып. 2. C. 313.
- Чивилева О.А., Гуревич А.Г., Анисимов А.Н. и др. Пороговые поля и намагниченности при параметрическом возбуждении спиновых волн поверхностной магнитостатической волной // ФТТ. 1987. Т. 29. С. 1774.
- Казаков Г.Т., Кожевников А.В., Филимонов Ю.А. Четырехмагнонный распад поверхностных магнитостатических волн в пленках ЖИГ // ФТТ. 1997. Т. 39, No 2. С. 330.
- Казаков Г.Т., Кожевников А.В., Филимонов Ю.А. Влияние параметрически возбужденных спиновых волн на дисперсию и затухание поверхностных магнитостатических волн в ферритовых пленках // ЖЭТФ. 1999. Т. 115, No 1. С. 318.
- Галишников А.А., Дудко Г.М., Кожевников А.В., Марчелли Р., Никитов С.А., Филимонов Ю.А. Эффекты самовоздействия при распространении импульсов поверхностных магнитостатических волн в структуре феррит-диэлектрик-металл // Изв. вузов. Прикладная нелинейная динамика. 2006. Т. 14, No 3. С. 3.
- Вашковский А.В., Стальмахов В.С., Шараевский Ю.П. Магнитостатические волны в электронике сверхвысоких частот. Саратов: Изд-во СГУ, 1993. 315 с.
- Шараевский Ю.П., Гришин С.В., Малюгина М.А. Нелинейные линии передачи на основе связанных систем с ферромагнитными пленками // Изв. вузов. Прикладная нелинейная динамика. 2006. Т. 14, No 3. С. 34.
- Mathieu C., Synogach V.T., Patton C.E. Brillouin light scattering analysis of threemagnon splitting processes in yttrium iron garnet films // Phy. Rev. B. 2004. Vol. 67. P. 10442.
- Lemons R.A., Auld D.A. The effects of field strength and orientation on magnetostatic wave propagation in an anisotropic ferrimagnetic plate // J. Appl. Phys. 1981. Vol. 52, No 12. P. 7360.
- Damon R.W., Eshbach J.R. Magnetostatic modes of a ferromagnet slab // J. Phys. Chem. Solids. 1961. Vol. 19, No 3/4. P. 308.
- Казаков Г.Т., Сухарев А.Г., Филимонов Ю.А. Радиационные потери магнитостатических волн Дэймона – Эшбаха в пленках железоиттриевого граната // ФТТ. 1990. Т. 32, No 12. С. 3571.
- Львов В.С. Нелинейные спиновые волны. М.: Наука, 1987, 272 с.
- Темирязев А.Г. Тихомирова М.П. Трехмагнонный распад обменной спиновой волны // Письма в ЖЭТФ. 1995. Т. 61, вып. 11. С. 910.
- Гуляев Ю.В., Никитов С.А., Плесский В.П. Отражение поверхностных магнитостатических волн от периодически неровного участка поверхности феррита // ФТТ. 1981. Т. 23, No 4. С. 1231.
- 1930 просмотров