ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. eISSN 1684-1719. 2026. №6

УДК: 537.874; 537.624

ПРИМЕНЕНИЕ МОДЕЛИ ДИНАМИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА

ДЛЯ ИНТЕРПРЕТАЦИИ НЕЛИНЕЙНОЙ ПРЕЦЕССИИ

НАМАГНИЧЕННОСТИ В АНИЗОТРОПНОЙ СРЕДЕ

В.С. Власов ¹, А.В. Голов ¹, Л.Н. Котов ¹, В.И. Щеглов ²

¹Сыктывкарский государственный университет им. П.Сорокина,

167001, Сыктывкар, Октябрьский пр., 55

²Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН,

125009, Москва, ул. Моховая, 11 с.7

Статья поступила в редакцию 12 мая 2026 г.

Аннотация. Рассмотрено применение модели динамического потенциала для интерпретации нелинейной прецессии намагниченности в среде с кубической анизотропией типа [001]. Предложена модель динамического потенциала с учетом взаимодействия намагниченности с внешним полем, характера одноосной и кубической анизотропии, а также размагничивания формы пластины. Выполнен анализ потенциальной поверхности кубической анизотропии типа [001], установлено, что такая поверхность имеет максимум на середине пластины и четыре симметрично расположенных минимума. Выявлены два характерных сечения потенциала вертикальной плоскостью, из которых первое сечение проходит через один из минимумов, а второе сечение проходит через максимум между двумя соседствующими минимумами. Предложен критерий перехода прецессии намагниченности от малой к большой окружности, состоящий в достижении амплитудой намагниченности точки пересечения сечений первого и второго вида. Показано, что свободное установление намагниченности происходит в два этапа. На первом этапе намагниченность раскручивается по спирали, на втором этапе намагниченность прецессирует внутри одного из локальных минимумов потенциала. Показано, что продолжительность первого этапа обратно пропорциональна величине константы анизотропии, а продолжительность второго определяется параметром релаксации намагниченности. Рассмотрены вынужденные колебания намагниченности при увеличении амплитуды переменного поля. На первом этапе намагниченность прецессирует по малой окружности. На втором этапе намагниченность прецессирует по большой окружности. Переход от первого этапа ко второму происходит скачком при критическом значении амплитуды переменного поля, которое соответствует переходу потенциала от сечения первого вида к сечению второго вида. Приведены некоторые замечания, касающиеся возможного развития работы.

Ключевые слова: нелинейные колебания, прецессия намагниченности, кубическая анизотропия.

Финансирование: Работа выполнена при финансовой поддержке Российского Научного Фонда, грант №75-72-20063, а также в рамках государственного задания Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН.

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

Литература

1. Гуревич А.Г. Ферриты на сверхвысоких частотах. М.: Гос.Изд.физ.-мат.лит. 1960.

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. Сул Г. Теория ферромагнитного резонанса при больших уровнях высокочастотной мощности. // В сб. статей: Ферриты в нелинейных сверхвысокочастотных устройствах. Пер. с англ. под ред. А.Г. Гуревича. // М.: ИЛ. 1961. С.163-205.

5. Моносов Я.А. Нелинейный ферромагнитный резонанс. М.: Наука. 1971.

6. Захаров В.Е., Львов В.С., Старобинец С.С. Турбулентность спиновых волн за порогом их параметрического возбуждения. // УФН. 1974. Т.114. №4. С.609-(632).

7. Львов В.С. Нелинейные спиновые волны. М.: Наука. 1987.

8. Wigen P.E., Doetsch H., Ming Y., Baselgia L., Waldner F. Chaos in magnetic garnet thin films. // J.Appl.Phys., 1988, v.63, №8, p.4157-4159.

9. Каганов М.И., Пустыльник Н.Б., Шалаева Т.И. Магноны, магнитные поляритоны, магнитостатические волны. // УФН. 1997. Т.167. №2. С.191-237. https://doi.org/10.3367/UFNr.0167.199702d.0191

10. Алексеев К.Н., Берман Г.П., Цифринович В.И., Фришман А.М. Динамический хаос в магнитных системах. // УФН. 1992. Т.162. №7. С.81-118. https://doi.org/10.3367/UFNr.0162.199207b.0081

11. Temiryasev A.G., Tikhomirova M.P., Zilberman P.E. Exchange spin waves in nonuniform yttrium iron garnet films. // JAP. 1994. V.76. №9. P.5586-5591.

12. Gulyaev Yu.V., Temiryasev A.G., Tikhomirova M.P., Zilberman P.E. Magnetoelastic interaction in yttrium iron garnet films inhomogeneities through the film thickness. // JAP. 1994. V.75. №10. P.5619-5624.

13. Гуляев Ю.В., Зильберман П.Е., ТемирязевА.Г., Тихомирова М.П. Основная мода нелинейного спин-волнового резонанса в нормально намагниченных ферритовых пленках. // ФТТ. 2000. Т.42. №6. С.1062-1067.

14. Alvarez L.F., Pla O., Chubykalo O. Quasiperiodicity, bistability, and chaos in the Landau-Lifshitz equation. // Phys.Rev.B, 2000, v.61, №17, p.11613-11617.

15. Gerrits Th., Schneider M.L., Kos A.B., Silva T.J. Large-angle magnetization dynamics measured by time-resolved ferromagnetic resonance. // Phys.Rev.B, 2006, v.73, №9, p.094454(7).

16. Шутый А.М., Семенцов Д.И. Нелинейные эффекты прецессионного движения намагниченности в области ферромагнитного резонанса. // ФТТ, 2000, т.42, № 7, с.1268-1271.

17. Шутый А.М., Семенцов Д.И. Динамика намагниченности в условиях нелинейного ферромагнитного резонанса в пленке типа (111). // ФТТ. 2001. Т.43. №8. С.1439-1442.

18. Шутый А.М., Семенцов Д.И. Динамика нелинейного прецессионного движения намагниченности в феррит-гранатовой пленке типа (100). // ФТТ, 2002, т.44, № 4, с.734-738.

19. Шутый А.М., Семенцов Д.И. Нелинейные динамические режимы намагниченности в феррит-гранатовых пленках типа (100). // ЖЭТФ. 2007. Т.131. №5. С.868-877.

20. Семенцов Д.И., Шутый А.М. Нелинейная регулярная и стохастическая динамика намагниченности в тонкопленочных структурах. // УФН. 2007. Т.177. №8. С.831-857.

21. Шутый А.М., Семенцов Д.И. Хаотическая динамика намагниченности в монокристаллических тонкопленочных структурах. // Кристаллография. 2009. Т.54. №1. С.103-111.

22. Шутый А.М., Семенцов Д.И. Динамика намагниченности одноосной наночастицы в области неколлинеарного ферромагнитного резонанса. // ФТТ. 2022. Т.64. №.12. С.1933-1940. https://doi.org/10.21883/FTT.2022.12.53645.448

23. Василевская Т.М., Семенцов Д.И., Шутый А.М. Ферромагнитный резонанс в монодоменной частице с одноосной анизотропией при продольной накачке. // ФТТ. 2022. Т.64. №2. С.200-205. https://doi.org/10.21883/FTT.2022.02.51948.214

24. Шутый А.М., Василевская Т.М., Семенцов Д.И., Елисеева С.В. Прецессионная динамика намагниченности одноосной наночастицы в области ферромагнитного резонанса. // ФТТ. 2023. Т.65. №5. С.1047-1053. https://doi.org/10.21883/FTT.2023.06.55664.56

25. Власов В.С., Котов Л.Н., Шавров В.Г., Щеглов В.И. Нелинейное возбуждение гиперзвука в ферритовой пластине при ферромагнитном резонансе. // РЭ. 2009. Т.54. №7. С.863-874.

26. Власов В.С., Котов Л.Н., Щеглов В.И. Нелинейная прецессия вектора намагниченности в условиях ориентационного перехода. Сыктывкар: ИПО:СыктГУ 2013.

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

28. Власов В.С., Котов Л.Н., Шавров В.Г., Щеглов В.И. Нелинейная динамика установления намагниченности в ферритовой пластине с магнитоупругими свойствами в условиях ориентационного перехода. // РЭ, 2010, Т.55, №6, С.689-701.

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

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

31. Иванов А.П., Шавров В.Г., Щеглов В.И. Анализ автомодуляционных явлений в системе связанных магнитного и упругого осцилляторов на основе модели потенциала. // Журнал радиоэлектроники. – 2015. – № 6. http://jre.cplire.ru/jre/jun15/9/text.pdf

32. Иванов А.П., Шавров В.Г., Щеглов В.И. Нестационарное запаздывание возбуждения магнитоупругих колебаний в режиме умножения частоты. Часть 1. Динамический потенциал. // Электронный «Журнал радиоэлектроники». 2017. №7. http://jre.cplire.ru/jre/jul17/6/text.pdf

33. Иванов А.П., Шавров В.Г., Щеглов В.И. Динамический хаос в системе из двух связанных осцилляторов. М.: Физматлит. 2025.

Для цитирования:

Власов В.С., Голов А.В., Котов Л.Р., Щеглов В.И. Применение модели динамического потенциала для интерпретации нелинейной прецессии намагниченности в анизотропной среде // Журнал радиоэлектроники. – 2026. – № 6. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2026.6.3