ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. eISSN 1684-1719. 2026. №2
Текст статьи (pdf)
DOI: https://doi.org/10.30898/1684-1719.2026.2.6
УДК: 537.874; 537.624
ДВУХПОДРЕШЕТОЧНОГО ФЕРРИМАГНЕТИКА
С ТОЧКОЙ КОМПЕНСАЦИИ В ПРИСУТСТВИИ АНИЗОТРОПИИ,
РАЗМАГНИЧИВАНИЯ И НЕОДНОРОДНОГО ОБМЕНА
Д.А. Суслов, В.И. Щеглов
Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН,
125009, Москва, ул. Моховая, 11, к.7
Статья поступила в редакцию 23 декабря 2025 г.
Аннотация. Исследована фазовая диаграмма двухподрешеточного ферримагнетика с точкой компенсации в присутствии анизотропии, размагничивания и неоднородного обмена в геометрии нормально намагниченной тонкой пластины. Приведена методика построения диаграммы методом динамического установления. Получены уравнения движения намагниченностей обеих подрешеток, общая плотность энергии и эффективные поля при вариации параметров задачи. Исследован характер изменения диаграммы во всем интервале температур от нуля до максимальной температуры Кюри обеих подрешеток. Показано, что увеличение обменного взаимодействия и учет размагничивания приводит к повышению по полю обеих ветвей с соответствующим расширением диаграммы. При этом на нижней ветви диаграммы образуется узкий провал до нуля, соответствующий температуре компенсации. При увеличении константы анизотропии типа «легкая ось» верхняя ветвь диаграммы понижается, а нижняя повышается, так что диаграмма в целом сужается. При этом провал на нижней ветви в области компенсации отсутствует. Показано, что сужение диаграммы при достаточной величине константы анизотропии приводит к слиянию верхней и нижней ветвей диаграммы воедино везде, кроме температуры компенсации, так что диаграмма приобретает вид замкнутой области, ограниченной как по полю, так и по температуре. Обсуждено соответствие формирования замкнутой области результатам, наблюдаемым в эксперименте. Приведены некоторые рекомендации для дальнейшего развития работы.
Ключевые слова: фазовая диаграмма, двухподрешеточный ферримагнетик, метод динамического установления.
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. Романова И. Магниторезистивная память MRAM компании Everspin Technologies. // Электроника НТБ. 2014. №8.
12. Лисовский Ф.В. Физика цилиндрических магнитных доменов. М.: Сов.Радио. 1979.
13. Малоземов А., Слонзуски Дж. Доменные стенки в материалах с цилиндрическими магнитными доменами. М.: Мир. 1982.
14. Kikuchi E. The ultra-sound converters. M.: Mir. 1972.
15. Голямина И.П. Магнитострикционный преобразователь. // В кн: Ультразвук. Маленькая энциклопедия. Гл. ред.И.П.Голямина.М.: Советская энциклопедия. 1979. С.196-200.
16. Голямина И.П. Магнитострикционные излучатели из ферритов // В кн.: Физика и техника мощного ультразвука. Кн.1. Источники мощного ультразвука.М.: Наука. 1967.
17. Kirilyuk A., Kimel A.V., Rasing T. Ultrafast optical manipulation of magnetic order. // Rev. Mod. Phys. 2010. V.82. №3. P.2731.
18. Bigot J.V., Vomir M. Ultrafast magnetization dynamics of nanostructures. // Ann. Phys. (Berlin). 2013. V.525. №1-2. P.2.
19. 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.
20. 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.
21. Белов К.П., Звездин А.К., Кадомцева А.М., Левитин Р.З. Ориентационные переходы в редкоземельных магнетиках.М.: Наука. 1979.
22. Clark A.E., Callen E. Neel ferromagnets in large magnetic fields. // J. Appl. Phys. 1968. V.39. №13. P.5972-5082.
23. Горанский Б.П., Звездин А.К. О развороте подрешеток ферримагнетика в магнитном поле. // Письма в ЖЭТФ. 1969. Т.10. С.196-200.
24. 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
25. 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
26. 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
27. Коледов В.В., Суслов Д.А., Щеглов В.И. Влияние анизотропии на фазовую диаграмму двухподрешеточного ферримагнетика с точкой компенсации. // Журнал радиоэлектроники. – 2025. – №. 7. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2025.7.4
28. Суслов Д.А., Щеглов В.И. Применение метода динамического установления для построения фазовой диаграммы двухподрешеточного ферримагнетика с точкой компенсации. // Журнал радиоэлектроники. – 2025. – №. 9. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2025.9.11
29. Антонов Л.И., Терновский В.В., Хапаев М.М. О расчете периодических доменных структур в ферромагнитных материалах. // ФММ. 1989. Т.67. №1. С.57-61.
30. Антонов Л.И., Лукашева Е.В., Миронова Г.А., Скачков Д.Г. Динамическое установление равновесного периода в структуре намагниченности ферромагнитных пленок. // ФММ. 2000. Т.90. №3. С.5-11.
31. Антонов Л.И., Жукарев А.С., Поляков П.А., Скачков Д.Г. Поле вектора намагниченности одноосной ферромагнитной пленки. // ЖТФ. 2004. Т.74. №3. С.83-84.
32. Суслов Д.А., Шавров В.Г., Ветошко П.М., Щеглов В.И., Пойманов В.Д., Морозов Е.В., Кузнецов Д.Д., Коледов В.В. Термодинамическая модель для описания особенностей фазовой диаграммы превращений в ферритах-гранатах (BiYLu)3(FeGa)5O12 и (BiGd)3(FeGa)5O12 во внешнем магнитном поле. // Журнал радиоэлектроники. 2024. №6. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.11.5
33. Суслов Д.А., и др. Фазовые превращения в магнитном поле в ферритах-гранатах – перспективных высокочастотных магнитокалорических материалах. // Сборник трудов конференции: «Дни калорики в Башкортостане: функциональные материалы и их приложения».Башкортостан. Челябинск: Изд. Чел.ГУ. 2024. С.141-143.
34. Suslov D.A., Vetoshko P.M., Mashirov A.V., Taskaev S.V., Polulyakh S.N., Berzhansky V.N., Shavrov V.G. Non-collinear phase in rare-earth iron garnet films near compensation temperature. // Crystals. 2023. V.13. №9. P.1297(11).
35. Суслов Д.А., и др. Фазовые диаграммы редкоземельных ферритов-гранатов с точкой компенсации в области взаимодействия фазовых переходов. // Челябинский физико-математический журнал. 2025. Т.10. №2. С.354-365. https://doi.org/10.47475/2500-0101-2025-10-2-354-365
Для цитирования:
Суслов Д.А., Щеглов В.И. Фазовая диаграмма двухподрешеточного ферримагнетика с точкой компенсации в присутствии анизотропии, размагничивания и неоднородного обмена // Журнал радиоэлектроники. – 2026. – №. 2. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2026.2.6