ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. eISSN 1684-1719. 2025. №2

УДК: 537.874; 537.624

ФАЗОВАЯ ДИАГРАММА

ДВУХПОДРЕШЕТОЧНОГО ФЕРРИМАГНЕТИКА

С ТОЧКОЙ КОМПЕНСАЦИИ

В ПРИСУТСТВИИ ОДНООСНОЙ АНИЗОТРОПИИ

Д.А. Суслов, В.Г. Шавров, В.И. Щеглов

Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

125009, Москва, ул. Моховая, д. 11 к.7

Статья поступила в редакцию 5 ноября 2024 г.

Аннотация. В геометрии осевой симметрии вдоль направления постоянного поля рассмотрена зависимость ориентации намагниченностей подрешеток двухподрешеточного ферримагнетика от поля. На основе минимизации полной плотности энергии ферримагнетика построена полная фазовая диаграмма материала в целом. Предложен алгоритм численного построения нижней ветви диаграммы, состоящий из трех последовательных этапов, на первом из которых варьируется ориентации намагниченностей подрешеток, на втором варьируется поле и на третьем варьируется температура. С использованием предложенного алгоритма выполнено построение зависимости поля перехода от коллинеарной антипараллельной фазы к угловой в широком интервале температур. Показано, что введение поля анизотропии приводит к повышению зависимости поля перехода от температуры. Приведена качественная физическая интерпретация повышения упомянутых зависимостей, состоящая в ориентирующем действии поля анизотропии вдоль ее оси, совпадающей с направлением внешнего поля. Приведена методика, позволяющая по четырем характерным точкам диаграммы получить систему алгебраических уравнений, связывающих значения намагниченностей подрешеток с характерными параметрами материала. С использованием предложенной методики выполнено модельное определение намагниченностей подрешеток по отдельности с точностью в единицы процентов. Приведены некоторые замечания, касающиеся дальнейшего развития работы.

Ключевые слова: смешанные и редкоземельные ферриты-гранаты, температура компенсации, намагниченности подрешеток.

Финансирование: Работа выполнена в рамках государственного задания Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН.

Автор для переписки: Щеглов Владимир Игнатьевич, vshcheg@cplire.ru

Литература

1. Лакс Б., Баттон К. Сверхвысокочастотные ферриты и ферримагнетики. М.: Мир. 1965.

2. Гуревич А.Г. Магнитный резонанс в ферритах и антиферромагнетиках. М.: Наука. 1973.

3. Гуревич А.Г., Мелков Г.А. Магнитные колебания и волны. М.: Физматлит. 1994.

4. Курушин Е.П., Нефедов Е.И. Применение тонких монокристаллических пленок ферритов в устройствах СВЧ микроэлектроники. // Микроэлектроника. 1977. Т.6. №6. С.549-561.

5. Гласс Х.Л. Ферритовые пленки для СВЧ-устройств. // ТИИЭР. 1988. Т.76. №2. С.64-72,

6. Шавров В.Г., Щеглов В.И. Магнитостатические волны в неоднородных полях. М.: Физматлит. 2016.

7. Шавров В.Г., Щеглов В.И. Магнитостатические и электромагнитные волны в сложных структурах. М.: Физматлит. 2017.

8. Шавров В.Г., Щеглов В.И. Ферромагнитный резонанс в условиях ориентационного перехода. М.: Физматлит. 2018.

9. Шавров В.Г., Щеглов В.И. Динамика намагниченности в условиях изменения ее ориентации. М.: Физматлит. 2019.

10. Шавров В.Г., Щеглов В.И. Спиновые волны в средах с обменом и диссипацией. М.: Физматлит. 2021.

11. Лисовский Ф.В. Физика цилиндрических магнитных доменов. М.: Сов.Радио. 1979.

12. Малоземов А., Слонзуски Дж. Доменные стенки в материалах с цилиндрическими магнитными доменами. М.: Мир. 1982.

13. Романова И. Магниторезистивная память MRAM компании Everspin Technologies. // Электроника НТБ. 2014. №8.

14. Kirilyuk A., Kimel A.V., Rasing T. Ultrafast optical manipulation of magnetic order. // Rev. Mod. Phys. 2010. V.82. №3. P.2731.

15. Bigot J.V., Vomir M. Ultrafast magnetization dynamics of nanostructures. // Ann. Phys. (Berlin). 2013. V.525. №1-2. P.2.

16. Власов В.С., Голов А.В., Котов Л.Н., Щеглов В.И., Ломоносов А.М., Темнов В.В. Современные проблемы сверхбыстрой магнитоакустики. // АЖ (Акустический журнал). 2022. Т.68. №1. С.22-56.

17. Белов К.П., Зайцева М.А. Редкоземельные магнитные материалы. // УФН. 1972. Т.106. №2. С.365-369.

18. Белов К.П., Звездин А.К., Кадомцева А.М., Левитин Р.З. Переходы спиновой переориентации в редкоземельных магнетиках. // УФН. 1976. Т.119. №3. С.447-486.

19. Белов К.П., Звездин А.К., Кадомцева А.М., Левитин Р.З. Ориентационные переходы в редкоземельных магнетиках. М.: Наука. 1979.

20. Clark A.E., Callen E. Neel ferromagnets in large magnetic fields. // J. Appl. Phys. 1968. V.39. №13. P.5972-5082.

21. Горанский Б.П., Звездин А.К. О развороте подрешеток ферримагнетика в магнитном поле. // Письма в ЖЭТФ. 1969. Т.10. С.196-200.

22. Суслов Д.А., Шавров В.Г., Щеглов В.И. Алгоритм определения намагниченностей подрешеток двухподрешеточного ферримагнетика с точкой компенсации. Часть 1. Фазовая диаграмма. // Журнал радиоэлектроники. – 2024. – №5. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.5.2

23. Суслов Д.А., Шавров В.Г., Щеглов В.И. Алгоритм определения намагниченностей подрешеток двухподрешеточного ферримагнетика с точкой компенсации. Часть 2. Степенное приближение. // Журнал радиоэлектроники. – 2024. – №5. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.5.3

24. Демидович Б.П., Марон И.А. Основы вычислительной математики. М.: Физматгиз. 1963.

Для цитирования:

Суслов Д.А., Шавров В.Г., Щеглов В.И. Фазовая диаграмма двухподрешеточного ферримагнетика с точкой компенсации в присутствии одноосной анизотропии // Журнал радиоэлектроники. – 2025. – № 2. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2025.2.1