Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0216U002012, 0114U006078 , Науково-дослідна робота Назва роботи Шаруваті магнітні структури, як керовані частотно-селективні метаповерхнi для електромагнітних та акустичних хвиль Назва етапу роботи Керівник роботи Савченко Андрій Сергійович, Дата реєстрації 15-01-2016 Організація виконавець Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України Опис етапу Об'єкт дослідження - спін-хвильова електродинаміка та спін -хвильова акустика границі розділу немагнітного та магнітно впорядкованого, в тому числі шаруватого, магнітного середовищ під впливом зовнішніх чинників, зокрема сталих зовнішніх магнітного та електричного полів. Мета роботи - теоретичне визначення умов, за яких комбінація інтенсивності й відносної орієнтації зовнішніх магнітного й електричного полів дає можливість ефективного керування локалізацією й розповсюдженням електромагнітних і акустичних хвиль заданої частоти й поляризації в магнітних (в першу чергу шаруватих) структурах, з метою вивчення використання цього класу штучних середовищ у якості частотно- селективної поверхні, динамічними властивостями якої можна ефективно керувати за допомогою зазначених зовнішніх полів. Методи дослідження - методи теоретичної електродинаміки та акустики обмежених середовищ, методи математичного та комп'ютерного моделювання, методи математичної фізики, зокрема розв'язку диференційних рівнянь у частинних похідних, чисельні методи. В ході роботи проведено цикл теоретичних досліджень, що дозволяють визначити умови за яких магнітне (в тому числі шарувате) середовище набуває динамічних властивостей керованої зовнішніми чинниками (такими як температура, стале зовнішнє магнітне або електричне поле та їх комбінація ) частотно- селективної поверхні. Зазначені умови отримано в результаті вивчення нових особливостей спін-хвильової електродинаміки та акустики мажі розділу немагнітного та магнітного середовищ. Доведено вплив електричного та магнітного полів на можливість одночасного досягнення екстремальних значень поверхневого хвильового імпедансу та максимального посилення інтенсивності еванесцентної хвилі залежно від її частоти, поляризації та хвильового числа. Даний аналіз проведено також для шаруватого магнітного середовища за участю схем Отто та Кречманна, пластини, а також межі одновимірному магнітного фотонного кристалу. З'ясовано зв'язок між спектром поверхневих або об'ємних магнітних поляритонів та магнітних поляритонів що витікають у сусіднє, більш щільне оптичне середовище та умовами селективної прозорості поверхні відповідного обмеженого магнітного середовища. Сформульовано умови, за яких в області повного внутрішнього відбиття посилення ефекту Гуса-Хенхен можливо вже у випадку єдиної межі розділу оптично прозорих середовищ. Розглянуто декілька прикладів реалізації даного механізму посилення зсуву Гуса-Хенхен для інтерфейсу оптично більш щільного середовища та гіротропного, а також псевдокірального середовищ. Встановлено зв'язок між основними видами штучних просторово структурованих частотно-селективних метаповерхонь та умовами формування особливих поверхневих хвиль на межі магнітно впорядкованих середовищ. Це, зокрема, дає можливість розглядати межу розділу біанізотропного та ізотропного оптично прозорих середовищ, як керовану частотно-селективну поверхню. Визначено умови, при виконанні яких інтерференція фононної та магнітодипольної непрямої спін - спінової взаємодій призводить до формування в пластині низькотемпературного п'єзомагнетика нового класу безобмінних спінових хвиль. Отримано та проаналізовано співвідношення, що визначають дисперсійні властивості зазначеного типу спін - хвильових збуджень. На відміну від раніше відомих типів безобмінних магнонів (як дипольних так і еластостатичних), клас безобмінних спінових хвиль, що розглянуто у роботі, має дисперсію тільки при одночасному врахуванні як магнітодипольного, так і фононного механізмів непрямої спін - спінової взаємодії. Показано, що одночасне врахування поряд із лінійною магнітострикцією також і магнітопружньої взаємодії призводить до кардинальної перебудови спектру зсувних поверхневих пружних хвиль, що поширюються уздовж механічно вільної поверхні п'єзомагнітного кристалу. Виконано серію аналітичних розрахунків, що пов'язані з визначенням коефіцієнта відбиття зсувної об'ємної хвилі, яка падає з ізотропного немагнітного середовища на поверхню розглянутого напівобмеженого АФМ п'єзомагнетика. Отримані в роботі результати корисні для створення засад для проектування нових функціональних матеріалів електронно-оптичних перемикачів; поляризаційно та частотно-селективних пристроїв, хвильові властивості яких змінюються постійним зовнішнім полем, тощо. Опис продукції В роботі розвинуто аналітичний підхід, що дозволяє визначити можливість використання шаруватих магнітних середовищ в якості аналогу метаповерхонь, імпедансні частотно- та поляризаційно-селективні властивості яких керовані зовнішнім постійним електричним та магнітним полем. Отримано критерій, що дозволяє визначити умови максимального посилення еванесцентних хвиль та супроводжуючі їх ефекти, зокрема, новий механізм посилення зсуву Гуса-Хенхен. Отримано умови існування нового класу безобмінних спін-хвильових збуджень – еласто-дипольних магнонів. Автори роботи Буханько Артем Федорович Житлухіна Олена Сергіївна Кошина Олена Адольфівна Любчанський Ігор Леонідович Пилипенко Катерина Олександрівна Приходько Оксана Володимирівна Шевцова Тетяна Миколаївна Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити