УДК 537.635

Двойная стабилизация частот магнитных колебаний в ферритовых пленках

 

В. В. Шагаев, В. И. Детюк, Тун Тун Лин

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет), Калужский филиал,

24800, г. Калуга, ул. Баженова, д.2

 

Статья поступила в редакцию 9 января 2018 г.

 

Аннотация. Методами математического моделирования исследована возможность повышения стабильности частот магнитных колебаний в монокристаллических ферритовых пленках относительно изменения сразу двух параметров – температуры и параметра, определяющего химический состав. Рассмотренный способ стабилизации основан на оптимальном выборе кристаллографической ориентации пленки и направления намагничивающего поля. Критериями оптимальности были нулевые значения первых производных от частоты по температуре и от частоты по концентрации варьируемого химического элемента. Построена математическая модель пленок галлий-замещенного железоиттриевого граната. Проведено сравнение между собой пленок с двойной стабилизацией и пленок со стабилизацией частоты относительно изменения только одного параметра. В последнем случае пленки имели кристаллографическую ориентацию типа {111}, и стабилизация осуществлялась выбором только направления намагничивающего поля. Приведены 3d-графики зависимости смещения частоты ферромагнитного резонанса от изменения температуры и концентрации галлия. Установлено, что при двойной стабилизации эти зависимости представляют собой поверхности в форме седла. Даны рекомендации по использованию рассмотренного метода для стабилизации устройств на магнитостатических волнах.

Ключевые слова: ферритовая пленка, галлий-замещенный железоиттриевый гранат, магнитная анизотропия, намагниченность, ферромагнитный резонанс, стабилизация частоты.

Abstract. By the methods of mathematical modeling a possibility of stability increase of the magnetic oscillations frequencies in the single crystal ferrite films regarding change of at once two parameters – temperature and the parameter, defining chemical composition, is investigated. The considered method of stabilization is based on an optimal choice of a film crystallographic orientation and a magnetizing field direction. The zero values of the frequency first derivatives of temperature and of the varied chemical element concentration were criteria for optimality. The mathematical model of galliumsubstituted yttrium iron garnet films is constructed. Comparison between itself of the films with double stabilization and the films with stabilization of frequency regarding change of only one parameter is made. In the last case the films had crystallographic orientation of type {111}, and the stabilization was realized by the choice of only of the magnetizing field direction. 3d plots of the ferromagnetic resonance frequency displacement from change of temperature also from change of gallium concentration are given. It is established that in in a case of double stabilization this dependences are the saddle-shaped surfaces. Recommendations of a considered method use for stabilization of the devices on the magnetostatic waves are given.

Key words: ferrite film, galliumsubstituted yttrium iron garnet, magnetic anisotropy, magnetization, ferromagnetic resonance, frequency stabilization.

 

Для цитирования:

В. В. Шагаев, В. И. Детюк, Тун Тун Лин. Двойная стабилизация частот магнитных колебаний в ферритовых пленках. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2018. №1. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/jan18/2/text.pdf

DOI  10.30898/1684-1719-2018-1-2