Реєстраційний номер
0821U101927, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
24-06-2021
Статус
Захищена
Назва роботи
Спінові й акустичні хвилі в системах з плоскими неоднорідними дефектами
Здобувач
Гусєва Юлія Ігорівна,
Керівник Горобець Оксана Юріївна
Опонент Криворучко Володимир Миколайович
Опонент Верба Роман Володимірович
Рецензент Куліш Володимир Вікторович
Рецензент Калита Віктор Михайлович
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"
Опис
Дисертація присвячена дослідженню поведінки спінових та акустичних хвиль в системах з неоднорідностями, в яких порушується симетрія інверсії просторової осі, та з магнітопружними дефектами. Зокрема, розглядається вплив порушення симетрії інверсії просторової осі на межі двох феромагнетиків на розповсюдження спінових хвиль, модель збудження об'ємних спінових хвиль акустичною хвилею Косевича та вплив магнітних включень в пружній системі на розповсюдження акустичних хвиль.
Сучасний стан проблем, які існують на теперішній момент стосовно впливу неоднорідних дефектів на магнітні властивості матеріалів, відображений у першій частині наведеної роботи. Велика кількість робіт присвячена опису ефектів в магнітних матеріалах без центра інверсії, проте для всіх масивних матеріалів ефекти слабкі. Тому увагу привернули порушення симетрії інверсії в якості неоднорідних інтерфейсів, дефектних шарів на поверхні. В заданій тематиці багато важливих задач ще не вирішено. Одна з таких - це урахування впливу межі розділу, в якій порушується симетрія інверсії. Крім того, аналіз робіт про перспективність поєднання переваг магноніки з фононікою в наноелектроніці дає запит на дослідження методів збудження спінових хвиль в тонких плівках поверхневими акустичними хвилями і вирішення проблеми швидкого демпфування спінових хвиль за рахунок магнітоакустичних пристроїв.
Частина друга присвячена вивченню поведінки спінових хвиль в системі двох феромагнетиків на межі яких порушена симетрія інверсії просторової осі. На основі теоретичної моделі, що враховує вплив порушення симетрії типу інверсії просторових осей на межі між двома феромагнетиками скінченної товщини на збудження спінових хвиль, отримано додаткову умову до закону дисперсії, що модифікує дискретний спектр дозволених частот. Встановлено, що значення параметра порушення симетрії пропорційно значенню обмінної константи в тонкому неоднорідному шарі границі між матеріалами та зворотно пропорційно товщині межі між феромагнетиками.
З'ясовано умови посилення впливу параметра порушення симетрії інверсії на границі двох феромагнетиків на зміни значення коефіцієнта проходження чи відбиття спінової хвилі від границі та зміни значення і знака фазового зсуву між фазами спінової хвилі, що пройшла та що падає. Таким чином, параметр порушення симетрії є додатковим фактором управління фазовим зсувом. Встановлено, що ефект невзаємності виникає при розповсюдженні спінової хвилі в системі двох однакових феромагнетиків в результаті порушення симетрії інверсії просторової осі на границі між ними. Визначено, що величина параметра порушення симетрії інверсії на межі між двома феромагнітними матеріалами може виступати методом керування кутом нелінійної спінової хвилі (кут відхилення намагніченості від основного стану) в другому матеріалі при збудженні лінійної спінової хвилі в першому.
У частині третій здійснено теоретичне моделювання збудження об'ємних спінових хвиль у феромагнітній системі поверхневою акустичною хвилею Косевича в планарному дефектному шарі. На основі теоретичної моделі визначено умови для збудження максимальної амплітуди магнітних збуджень.
В четвертому розділі теоретично досліджено клас магніто-акустичних пристроїв, у яких сигнал передається акустичними хвилями, тоді як магнітне поле керує його поширенням через магнітопружні взаємодії в тонких ізольованих магнітних включення. Визначено, що змінюючи прикладене магнітне поле, можна змінити резонансну частоту, при якій падаючі акустичні хвилі гібридизуються з магнітними режимами включень. Показано, що частотна залежність коефіцієнта відбиття хвиль від включень має фаноподібну лінійну форму, яка особливо чутлива до магнітного демпфування. Показано, що метаматеріальний підхід, який полягає у розгляді акустичної хвилі в періодичному масиві, утвореному тонкими магнітними шарами в немагнітній матриці, справді корисний для магнітоакустики. Встановлено, що гібридні метаматеріали, утворені 1D масивами резонаторів, збільшують вплив магнітопружного зв'язку та зменшують магнітні втрати при загасанні Гілберта. Розглянуті структури регулюються застосованим полем зміщення і демонструють багату і складну поведінку, таку як індукована передача та асиметрія Боррмана. Припускається, що характеристики, показані тут, виявляться корисними при створенні датчиків, пускачів та радіочастотних модуляторів.
Дата реєстрації
2021-06-29
Додано/оновлено в НРАТ
2021-06-29 / 2026-06-30
