Васючка Віталій Іванович. Обернення хвильового фронту дипольно-обмінних спінових хвиль у плівках залізо-ітрієвого гранату : дис... канд. фіз.-мат. наук: 01.04.03 / Київський національний ун-т ім. Тараса Шевченка. — К., 2007. — 122арк. : рис. — Бібліогр.: арк. 113-122.
Анотація до роботи:
Васючка В.І. Обернення хвильового фронту дипольно-обмінних спінових хвиль у плівках залізо-ітрієвого гранату. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.03 – радіофізика. – Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2007.
Дисертація присвячена дослідженню обернення хвильового фронту (ОХФ) дипольно-обмінних спінових хвиль (ДОСХ) у плівках залізо-ітрієвого гранату (ЗІГ).
Вперше експериментально отримане ОХФ короткохвильових повільних ДОСХ у плівках ЗІГ методом їх параметричної взаємодії з електромагнітною накачкою подвійної частоти та знайдені умови його оптимальної ефективності.
Для генерації ДОСХ окрім лінійного збудження використано двохмагнонне розсіювання магнітостатичних хвиль (МСХ) на неоднорідностях плівки ЗІГ. На несучій частоті зворотних об’ємних МСХ 4,7 ГГц час затримки оберненого сигналу ДОСХ склав понад 2,6 мкс, при повних втратах у 47,5 дБ. Відповідно для поверхневих МСХ отримана затримка оберненого сигналу ДОСХ 2 мкс, а повні втрати 60дБ. Використовуючи ОХФ, визначені параметри затухання ДОСХ. Вивчено вплив внесених дефектів на поверхню плівки ЗІГ та досягнуто зростання оберненого сигналу ДОСХ до 10 дБ. Отримане багатократне ОХФ ДОСХ.
1. Вперше експериментально отримане обернення хвильового фронту дипольно-обмінних спінових хвиль у плівках ЗІГ. Хвильові вектори, спінових хвиль, що беруть участь в процесі обернення лежать в широкому діапазоні від см-1 для магнітостатичних до см-1 для дипольно-обмінних спінових хвиль.
2. Розроблено два методи збудження ДОСХ. В першому методі ДОСХ лінійно збуджувалися та приймалися однією мікросмужковою антеною шириною 10 мкм з розробленою в роботі системою узгодження з вхідною мікросмужковою лінією передачі, яка забезпечує достатню ефективність збудження ДОСХ. В другому методі використовувався імпульс ЗОМСХ або ПМСХ, збуджений звичайною антеною шириною близько 50 мкм. В результаті двохмагнонного розсіювання цього імпульсу на неоднорідностях, що присутні у плівці ЗІГ, генеруються короткі та повільні ДОСХ.
3. Обернення хвильового фронту ДОСХ застосовано для збільшення часів затримки спін-хвильових приладів. На несучій частоті 4,7 ГГц в геометрії ЗОМСХ досягнуті часи затримки оберненого сигналу понад 2,6 мкс. При цьому повні втрати на збудження, розповсюдження та прийом сигналу склали 47,5 дБ, що на порядок краще за відомі з літератури результати. В геометрії ПМСХ отримана затримка оберненого сигналу ДОСХ 2 мкс, а повні втрати 60дБ.
4. Використовуючи обернення хвильового фронту із залежності потужності оберненого сигналу від часу ввімкнення імпульсу накачки запропоновано метод визначення параметрів затухання ДОСХ. Знайдено, що затухання при розповсюдженні ДОСХ складає ~13 дБ/мкс, їх частота релаксації с-1 і відповідна ширина Е.
5. Встановлено, що магнітні поля, де спостерігається максимальний сигнал обернення хвильового фронту дипольно-обмінних спінових хвиль, лежать поблизу поля феромагнітного резонансу плівки ЗІГ, де двомагнонне розсіяння МСХ на неоднорідностях плівки ЗІГ найбільш ефективне.
6. Отримане та вивчене обернення хвильового фронту невзаємних хвиль на прикладі поверхневих магнітостатичних хвиль у плівці ЗІГ. Показано, що ефективність обернення максимальна для малих хвильових векторів і спадає з їх ростом.
7. Створено ефективну методику використання параметричної взаємодії поверхневих магнітостатичних хвиль з електромагнітною накачкою за допомогою відкритого діелектричного резонатора. Запропоновано використання вищих мод ВДР для створення повздовжньої параметричної накачки, що дозволило використовувати в дослідженнях з обернення хвильового фронту ПМСХ нарівні з об’ємними магнітостатичними хвилями.
8. Встановлено вплив внесених на поверхню плівки ЗІГ дефектів на ефективність обернення хвильового фронту ДОСХ. Досягнуто зростання сигналу обернення хвильового фронту ДОСХ до 10 дБ за рахунок збільшення кількості дефектів для товстих плівок на прикладі плівки 30,3 мкм. Встановлено, що для плівок ЗІГ товщиною до 20 мкм внесені дефекти призводять до зменшення оберненого сигналу ДОСХ. Це пояснено існуванням оптимальної для обернення хвильового фронту ДОСХ густини дефектів.
9. Вперше отримане багатократне обернення хвильового фронту дипольно-обмінних спінових хвиль. Час затримки двічі оберненого сигналу ДОСХ становив понад 3 мкс.
Публікації автора:
Kobljanskyj Yu.V., Melkov G.A., Tiberkevich V.S., Vasyuchka V.I., Slavin A.N. Microwave signal processing using dipole-exchange spin waves // Journal of Applied Physics.– 2003.– Vol.93, №10.– P.8594-8596.
Melkov G.A., Kobljanskyj Yu.V., Vasyuchka V.I., Chumak A.V., Slavin A.N. Microwave signal processing in ferrite films using dipole-exchange spin waves scattered on inhomogeneities // IEEE Transactions on Magnetics– 2004.– Vol.40, №4.– P.2814-2816.
Kobljanskyj Yu.V., Tiberkevich V.S., Chumak A.V., Vasyuchka V.I., Melkov G.A., Slavin A.N. Methods of relaxation reversal for spin waves and oscillations // Journal of Magnetism and Magnetic Materials.– 2004.– Vol.272-276.– P.991-992.
Melkov G.A., Vasyuchka V.I., Kobljanskyj Yu.V., Slavin A.N. Wave-front reversal in a medium with inhomogeneities and an anisotropic wave spectrum // Physical Review B.– 2004.– Vol.70.– P.224407 (7 pages).
Чумак А.В., Коблянський Ю.В., Васючка В.І. Дослідження профілів вихідних імпульсів пасивної і активної ліній затримки сигналів на зворотніх об’ємних магніто-статичних хвилях // Вісник Київського університету. Серія фізико-математичні науки.– 2004.– №1.– С.353-360.
Serga A.A., Hillebrands B., Demokritov S.O., Slavin A.N., Wierzbicki P., Vasyuchka V., Dzyapko O., Chumak A. Parametric generation of forward and phase-conjugated spin-wave bullets in magnetic films // Physical Review Letters.– 2005.– Vol.94.– P.167202 (4 pages).
Melkov G.A., Vasyuchka V.I., Chumak A.V., Slavin A.N. Double-wave-front reversal of dipole-exchange spin waves in yttrium-iron garnet films // Journal of Applied Physics. – 2005. – Vol.98. – P.074908 (8 pages).
Melkov G.A., Vasyuchka V.I., Chumak A.V., Tiberkevich V.S., Slavin A.N. Wave front reversal of nonreciprocal surface dipolar spin waves // Journal of Applied Physics.– 2006.– Vol.99.– P.08P513 (3 pages).
Melkov G.A., Vasyuchka V.I., Chumak A.V., Slavin A.N. Wave front reversal of surface magnetostatic waves // Journal of Magnetism and Magnetic Materials.– 2006.–Vol.300, Issue 1.– P.e41-e44.
Васючка В., Лазовський В., Мойсеєнко В., Чумак А. Вплив ефективних параметрів плівок залізо-ітрієвого гранату на характеристики пасивної лінії затримки // Вісник Київського університету. Серія: Радіофізика та електроніка.– 2006.– Т.9.– С.15-18.
Slavin A.N., Kobljanskyj Yu.V., Melkov G.A., Tiberkevich V.S., Vasyuchka V.I. Microwave signal processing using dipole-exchange spin waves // Abstracts of 47th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials (MMM’02).– Tampa (USA), 2002.– P.407-408.
Melkov G.A., Kobljanskyi Y.V., Vasyuchka V.I., Chumak A.V., Slavin A.N. Microwave signal processing using dipole-exchange spin waves scattered on inhomogeneities in ferrite films // Abstracts of 9th Joint MMM/Intermag Conference.– Anaheim (USA), 2004.– P.160.
Melkov G.A., Vasyuchka V.I., Dzyapko A.D., Chumak A.V. Microwave signal processing using dipole-exchange spin waves // Proceedings of the XIX International school-seminar “New Magnetic Materials of Microelectronics”.– Moscow (Russia), 2004.– P.232-233.
Melkov G.A., Vasyuchka V.I., Dzyapko A.D., Chumak A.V. Microwave signal processing using dipole-exchange spin waves // Proceedings of the 14th International Crimean Conference “Microwave & Telecommunication Technology”.– Sevastopol (Ukraine), 2004.– P.441-442.
Melkov G.A., Vasyuchka V.I., Chumak A.V., Slavin A.N. Double wave front reversal of dipole-exchange spin waves used for microwave signal processing // Abstracts of 49th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials (MMM’04).– Jacksonville (USA), 2004.– P.423.
Vasyuchka V.I., Dzyapko A.D., Chumak A.V., Melkov G. A. Signal processing in a ferrite film by parametric pumping // Proceedings of the International scientific and technical conference “Youth and modern problems of radio engineering (RT-2005).– Sevastopol (Ukraine), 2005.– P.24.
Melkov G.A., Vasyuchka V.I., Koblyanskyy Yu.V., Chumak A.V. Microwave signal processing using phase conjugation of surface magnetostatic wave fronts // Proceedings of the 15th International Crimean Conference “Microwave & Telecommunication Technology”.– Sevastopol (Ukraine), 2005.– P.541-542.
Melkov G.A., Vasyuchka V.I., Chumak A.V., Slavin A.N., Wave front reversal of surface magnetostatic waves // Abstracts of Moscow International Symposium on Magnetism.– Moscow (Russia), 2005.– P.403-404.
Smith K.R., Vasyuchka V. I., Wu M., Melkov G. A., Patton C. E. The cloning of magnetostatic wave pulses by parametric pumping // Abstracts of 50th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials (MMM’05).– San Jose (USA). –2005. – Р.248-249.
Melkov G.A., Vasyuchka V.I., Chumak A.V., Tiberkevich V.S., Slavin A.N. Wave front reversal of non-reciprocal surface dipolar spin waves // Abstracts of 50th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials (MMM’05).– San Jose (USA), 2005.– P.313.
