Скачать презентацию Динамика ДГ с тонкой структурой ферритах-гранатах и ортоферритах Скачать презентацию Динамика ДГ с тонкой структурой ферритах-гранатах и ортоферритах

Динамика ДГ.ppt

  • Количество слайдов: 42

Динамика ДГ с тонкой структурой ферритах-гранатах и ортоферритах • Динамика ДГ в одноосных ферромагнетиках Динамика ДГ с тонкой структурой ферритах-гранатах и ортоферритах • Динамика ДГ в одноосных ферромагнетиках • Динамика магнитных вихрей в ДГ пленок ферритов-гранатов • Динамика ДГ в пленках ферритов-гранатов в больших плоскостных полях ü Динамика ДГ в ортоферритах ü Теория ü Эксперимент ü Динамика антиферромагнитных вихрей в ДГ ортоферрита иттрия

Бесконечная блоховская ДГ во внешнем поле Бесконечная блоховская ДГ во внешнем поле

ДГ во внешнем магнитном поле. Уравнение Ландау-Лифшица с релаксационным членом в форме Гильберта Плотность ДГ во внешнем магнитном поле. Уравнение Ландау-Лифшица с релаксационным членом в форме Гильберта Плотность энергии одноосного кристалла в угловых переменных А – константа обменного взаимодействия К – константа анизотропии

Уравнение Ландау-Лифшица-Гильберта в угловых переменных можно привести к виду: Решение ищем в виде: Здесь Уравнение Ландау-Лифшица-Гильберта в угловых переменных можно привести к виду: Решение ищем в виде: Здесь смещение ДГ под действием поля; фактор качества материала.

Стационарное движение. ( , ) Уокер 1963 Подвижность ДГ Параметр ширины ДГ Решение существует Стационарное движение. ( , ) Уокер 1963 Подвижность ДГ Параметр ширины ДГ Решение существует только при поле Уокера Вне этого поля стационарного движения не существует.

Зависимость относительной скорости стационарного движения ДГ от приведенной величины внешнего магнитного поля при различных Зависимость относительной скорости стационарного движения ДГ от приведенной величины внешнего магнитного поля при различных значениях фактора качества Q. Критическая скорость Уокера

Толщина динамической ДГ Наименьшая толщина ДГ наблюдается при H=HW Толщина динамической ДГ Наименьшая толщина ДГ наблюдается при H=HW

Явная зависимость V(H) Зависимость V(H) будет линейной, если: 1. 2. 3. Впервые линейная связь Явная зависимость V(H) Зависимость V(H) будет линейной, если: 1. 2. 3. Впервые линейная связь между V и Н была получена Ландау и Лифшицем в 1935 г. Помимо критической скорости стационарного движения ДГ может обладать и максимальной (предельной) скоростью стационарного движения Vm.

Нестационарное движение Зависимость скорости от времени в случае нестационарног о движения ДГ в полях, Нестационарное движение Зависимость скорости от времени в случае нестационарног о движения ДГ в полях, меньших критического для различных H

В полях, больших поля Уокера, ДГ совершает сложное движение. ДГ движется вдоль оси у, В полях, больших поля Уокера, ДГ совершает сложное движение. ДГ движется вдоль оси у, одновременно совершая колебательные движения, при этом структура ДГ периодически меняется от блоховской к неелевской и обратно. Подвижность в области сильных полей (H>>HW) Связь между подвижностью в сильных и слабых полях

Зависимость скорости движения ДГ от внешнего магнитного поля для различных значений параметра затухания. üМаксимальная Зависимость скорости движения ДГ от внешнего магнитного поля для различных значений параметра затухания. üМаксимальная скорость достигается при Н≤НW. üПри Н>HW существует область с отрицательной дифференциальной подвижностью, где скорость с ростом поля уменьшается.

Схема эксперимента по исследованию динамики магнитных вихрей. 1 – двухдоменный образец, 2 – доменная Схема эксперимента по исследованию динамики магнитных вихрей. 1 – двухдоменный образец, 2 – доменная граница, 3 – проводящие петли, служащие для рождения ВБЛ, 4 – катушка с током для создания импульсного магнитного поля, продвигающего ДГ, 5 – постоянные магниты, создающие градиентное магнитное поле.

Зависимость скорости движения доменной границы в пленках феррита-граната от величины магнитного поля. [М. В. Зависимость скорости движения доменной границы в пленках феррита-граната от величины магнитного поля. [М. В. Четкин, В. Б. Смирнов, А. Ф. Новиков, И. В. Парыгина, А. К. Звездин, С. В. Гомонов. ЖЭТФ, 67, 2269 (1988)]

Двойные высокоскоростные фотографии в контрасте доменов уединенных изгибных волн, сопровождающих движущиеся ВБЛ в пленках Двойные высокоскоростные фотографии в контрасте доменов уединенных изгибных волн, сопровождающих движущиеся ВБЛ в пленках ферритовгранатов

Зависимости скорости кластера ВБЛ от скорости доменной границы в больших плоскостных полях, направленных вдоль Зависимости скорости кластера ВБЛ от скорости доменной границы в больших плоскостных полях, направленных вдоль доменной границы, Hx=40 Э (○○○), Hx=60 Э (●●●), и результаты расчета по уравнениям Слончевского для 10π ВБЛ для Hx=0 Оe (сплошная линия) Hx=64 Э (пунктирная линия)

Зависимость скоростей ВБЛ от амплитуды уединенных изгибных волн, сопровождающих их, для различных скоростей движения Зависимость скоростей ВБЛ от амплитуды уединенных изгибных волн, сопровождающих их, для различных скоростей движения доменной границы: v=11(●), 17(x) и 20 (○) м/с.

Двукратная высокоскоростная фотография процесса аннигиляции двух кластеров ВБЛ скорость движения ДГ 17 м/с. Двукратная высокоскоростная фотография процесса аннигиляции двух кластеров ВБЛ скорость движения ДГ 17 м/с.

Двукратная высокоскоростная фотография двух сталкивающихся ВБЛ с различными топологическими зарядами. Скорость движения ДГ 16 Двукратная высокоскоростная фотография двух сталкивающихся ВБЛ с различными топологическими зарядами. Скорость движения ДГ 16 м/с.

Солитоноподобное поведение уединенных изгибных волн на доменной границе феррита-граната. Скорость движения ДГ 22 м/c. Солитоноподобное поведение уединенных изгибных волн на доменной границе феррита-граната. Скорость движения ДГ 22 м/c.

Работа Метод исследования В. В. Рандошкин, ФТТ, 37, 652 (1995) Метод высокоскоростной фотографии 1600 Работа Метод исследования В. В. Рандошкин, ФТТ, 37, 652 (1995) Метод высокоскоростной фотографии 1600 В. В. Рандошкин, М. В. Логунов ФТТ, 36, 3498 (1994) Метод высокоскоростной фотографии 500 G. N. Patterson, R. C. Giles, F. B. Humphrey, IEEE Trans. Magn. 27, 5498 (1991). Метод коллапса ЦМД 90 V. G. Kleparski, I. Pinter, G. I. Zimmer. IEEE Trans. Magn. , 6, 2775 (1981). Метод коллапса ЦМД 250 Характер зависимости V(H) Максимальное значение V, м/с

Основная литература по динамике ДГ в пленках ферритов-гранатов В. А. Боков, В. В. Волков, Основная литература по динамике ДГ в пленках ферритов-гранатов В. А. Боков, В. В. Волков, Н. Л. Петриченко, ФТТ, 44, 2018 (2008).

Двукратные фотографии динамической доменной границы в пленке феррита-граната, выполненные в контрасте доменных границ и Двукратные фотографии динамической доменной границы в пленке феррита-граната, выполненные в контрасте доменных границ и доменов

Двукратная фотография доменной границы в пленке феррита-граната, движущейся со скоростью 9 км/с. 100 мкм Двукратная фотография доменной границы в пленке феррита-граната, движущейся со скоростью 9 км/с. 100 мкм

Зависимости скорости движения доменной границы (V) от величины импульсного магнитного поля (H) [Нпл= 1, Зависимости скорости движения доменной границы (V) от величины импульсного магнитного поля (H) [Нпл= 1, 9 к. Э (■, □) и 0, 9 к. Э (▲, Δ)]. Р. М. Вахитов, О. Г. Ряхова. ЖТФ 75, 8, 59 (2005).

Зависимости скорости движения доменной границы от величины импульсного магнитного поля в присутствии постоянного плоскостного Зависимости скорости движения доменной границы от величины импульсного магнитного поля в присутствии постоянного плоскостного магнитного поля, перпендикулярного плоскости границы 4, 6 к. Э ( • ), 4, 1 к. Э ( • ), 3, 1 к. Э ( • ), 2, 5 к. Э ( • ), 2, 2 к. Э ( • ), 1, 4 к. Э ( • ), 1 к. Э ( • ) и 0, 6 к. Э( • ). Б. А. Иванов, Н. Е. Кулагин, ЖЭТФ, 112, 953 (1997). Vs=3, 7 км/с Vs=3, 3 км/с Vs=2, 8 км/с Vs=2, 4 км/с Vs=1, 9 км/с Vs=1, 5 км/с Vs=0, 8 км/с Vs=0, 3 км/с

Зависимость скорости насыщения (Vs) от величины плоскостного магнитного поля Нпл. Зависимость скорости насыщения (Vs) от величины плоскостного магнитного поля Нпл.

Динамика ДГ в ортоферрите иттрия. [В. Г. Барьяхтар, Б. А. Иванов, А. Л. Сукстанский, Динамика ДГ в ортоферрите иттрия. [В. Г. Барьяхтар, Б. А. Иванов, А. Л. Сукстанский, А. К. Звездин 19791980]) μ – подвижность ДГ. При комнатной температуре μ~ При понижении температуры эта зависимость меняется на μ~ (до Т≈20 К). γ – гиромагнитное отношение, А – константа обменного взаимодействия, К – константа одноосной анизотропии. α – параметр затухания Гильберта, Кр - константа ромбической анизотропии

100 мкм Зависимость скорости движения доменной границы (v) от величины импульсного магнитного поля (H) 100 мкм Зависимость скорости движения доменной границы (v) от величины импульсного магнитного поля (H) для пластинок ортоферрита иттрия толщиной 40 мкм (▲), 50 мкм (♦) и 80 мкм (●).

Зависимость фононной силы торможения от скорости движения ДГ. 1 – слабое затухание фононов, 2 Зависимость фононной силы торможения от скорости движения ДГ. 1 – слабое затухание фононов, 2 – сильное затухание фононов.

Зависимость V(H) для ДГ при учете фононного торможения. 1 – большая подвижность – неоднозначная Зависимость V(H) для ДГ при учете фононного торможения. 1 – большая подвижность – неоднозначная зависимость, 2 – малая подвижность – однозначная зависимость. Штриховой линии на кривой 1 соответствуют области неустойчивости прямолинейной ДГ.

Нестационарное движение ДГ Зависимость скорости нестационарного движения ДГ от времени при различных величинах h. Нестационарное движение ДГ Зависимость скорости нестационарного движения ДГ от времени при различных величинах h.

Динамика антиферромагнитных вихрей в ДГ ортоферрита иттрия Динамика антиферромагнитных вихрей в ДГ ортоферрита иттрия

Пластинка ортоферрита иттрия (1), вырезанная перпендикулярно оптической оси с единственной доменной границей (2). 3 Пластинка ортоферрита иттрия (1), вырезанная перпендикулярно оптической оси с единственной доменной границей (2). 3 – оптическая ось, 4 - катушка, создающая продвигающее магнитное поле.

Двукратные высокоскоростные фотографии, демонстрирующие процесс рождения на дефекте пары АФМ вихрей, которые сопровождаются уединенными Двукратные высокоскоростные фотографии, демонстрирующие процесс рождения на дефекте пары АФМ вихрей, которые сопровождаются уединенными изгибными волнами, и движутся вдоль динамической доменной границы в пластинке YFe. O 3. 100 мкм

Двукратная высокоскоростная фотография динамической доменной границы в пластинке YFe. O 3. Время задержки между Двукратная высокоскоростная фотография динамической доменной границы в пластинке YFe. O 3. Время задержки между световыми импульсами 8 нс. U 2+V 2= W 2 W V U 100 мкм 100 мкм

Трехкратная высокоскоростная фотография динамической доменной границы в пластинке YFe. O 3. Время задержки между Трехкратная высокоскоростная фотография динамической доменной границы в пластинке YFe. O 3. Время задержки между 1 и 2 световыми импульсами 8 нс, время задержки между 2 и 3 световыми импульсами 6 нс

Двукратные высокоскоростные фотографии парного столкновения антиферромагнитных вихрей в пластинке ортоферрита иттрия с равными по Двукратные высокоскоростные фотографии парного столкновения антиферромагнитных вихрей в пластинке ортоферрита иттрия с равными по абсолютной величине топологическими зарядами A – до столкновения, B – аннигиляция уединенных изгибных волн, сопровождающих динамические антиферромагнитные вихри. Задержка между двумя световыми импульсами 6 нс.

Трехкратные высокоскоростные фотографии, демонстрирующие полную (а) и частичную (б) аннигиляцию АФМ вихрей. T 1 Трехкратные высокоскоростные фотографии, демонстрирующие полную (а) и частичную (б) аннигиляцию АФМ вихрей. T 1 1 2 T 2 T 3 1 T 3 2 100 мкм 3 3 (а) 100 мкм (б) v 1 = 6. 3 км/с, w 1 = 16. 5 км/с, u 1 = 15. 3 км/с; vрез = 7. 3 км/с, wрез = 19. 6 км/с, uрез = 18 км/с; v 2 = 6. 5 км/с, w 2 = 16. 3 км/с, u 2 = 15 км/с; А 1 = 12 мкм, А 2 = 10 мкм, А 3 = 2 мкм; А 1 = А 2 = 4 мкм; T 2 -T 1=8 нс T 3 -T 2=6 нс

1. А = 2– 4 мкм; 2. А = 4– 6 мкм; 3. А 1. А = 2– 4 мкм; 2. А = 4– 6 мкм; 3. А = 6– 9 мкм; 4. А = 9– 11 мкм; 5. А = 11 -16 мкм. Зависимость полной скорости АФМВ от скорости движения доменной границы для разных амплитуд уединенных изгибных волн А. Экспериментальные зависимости построены для образцов YFe. O 3 толщиной 40, 50 и 80 мкм.

1. А = 2– 4 мкм; 2. А = 4– 6 мкм; 3. А 1. А = 2– 4 мкм; 2. А = 4– 6 мкм; 3. А = 6– 9 мкм; 4. А = 9– 11 мкм; u 2+v 2=c 2 5. А = 11 -16 мкм. Зависимость скорости движения АФМ вихря вдоль доменной границы от скорости самой доменной границы для разных амплитуд уединенных изгибных волн А. Экспериментальные зависимости построены для образцов YFe. O 3 толщиной 40, 50 и 80 мкм.

Сравнение экспериментальной (♦) и теоретических (──) зависимостей скорости движения АФМ вихря вдоль доменной границы Сравнение экспериментальной (♦) и теоретических (──) зависимостей скорости движения АФМ вихря вдоль доменной границы от скорости движения самой ДГ в пластинке YFe. O 3 для различных коэффициентов a 0. 1 - a 0=1, 3; 2 - a 0=2; 3 - a 0=3; 4 - a 0=4; 5 - a 0=5; 6 - a 0=6; 7 - a 0=7. Екомасов Е. Г. , Шабалин М. А. ФТТ, 43, 1211 (2001).

Динамика АФМ вихрей в ДГ ортоферрита иттрия, так же как и динамика ДГ, является Динамика АФМ вихрей в ДГ ортоферрита иттрия, так же как и динамика ДГ, является гироскопической и квазирелятивистской с предельной скоростью 20 км/с.