Гиротропные среды в технике СВЧ. Малков Н.А. - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

()
(
)
(
)
2
0
KK
MHH
=ω+ωωωω mm .
Качественный вид функции
()
Kω для первого (знак "–") и второго (знак "+") решений представлен
на рис. 2.2. Видно, что характерной особенностью первого решения является область резкого нараста-
ния волновых векторов вблизи частоты ферромагнитного резонанса
H
ω
=
ω
. Принципиальное различие
двух решений дисперсионного уравнения может быть легко понято после рассмотрения поляризации
магнитного поля соответствующих волновых процессов. Для этого достаточно подставить полученную
дисперсионную зависимость
()
K
ω
в любое из уравнений системы (2.6). Результат дает
YX
iHH
±
=
, где
порядок знаков соответствует выбранному в (2.7). Таким образом, собственная волна, соответствующая
первому решению, имеет правую круговую поляризацию, а вторая – левую. Дисперсионные кривые для
этих волн обозначены на рис. 2.2 цифрами 1 и 2 соответственно. Процессия намагниченности имеет
правую круговую поляризацию. Поэтому именно эта волна вступает во взаимодействие со спиновыми
магнитными моментами, следствием чего является резкое отклонение ее дисперсионной характеристи-
ки от K
0
при .
H
ω≈ω Для волн левой круговой поляризации гиротропные свойства среды проявляются
весьма слабо (см. рис. 2.2).
По мере возрастания K пренебрежение неоднородным обменом становится менее корректным. Вид
()
Kω с учетом неоднородного обмена может быть получен из (2.7) и (2.4). В результате элементарных,
но громоздких вычислений можно найти вид дисперсионной кривой 1 при боль-
Рис. 2.2
ших K, ход которой на рис. 2.2 показан штрихпунктиром. Эта область, где неоднородный обмен играет
существенную роль, называется областью обменных (спиновых) волн. Диапазон малых волновых век-
торов, ,
0
KK ≈ а
с≈
ф
v
, называется областью электромагнитных волн. Лежащая между ними область
волновых векторов, существенно превышающих K
0
, но недостаточно больших для того, чтобы прояви-
лось влияние неоднородного обмена, называется областью безобменных (магнитостатических) волн.
Как следует из полученных дисперсионных зависимостей, в области частот от
H
ω до
(
)
MH
ω
+
ω
электромагнитные волны с правой поляризацией не распространяются. При
MH
ω+ω>ω существуют две
электромагнитные волны, отличающиеся направлением круговой поляризации и фазовой скоростью.
При этом волна с правой поляризацией распространяется быстрее левополяризованной: K
1
> K
2
; v
ф1
> v
ф2
.
На этом основан эффект Фарадея, проявляющийся в повороте плоскости поляризации линейно-
поляризованной плоской волны при распространении ее в феррите вдоль направления намагничивания.
2.3 РАСПРОСТРАНЕНИЕ ВОЛН
ПОПЕРЕК ПОЛЯ НАМАГНИЧИВАНИЯ
(
)
i
HK
0
r
r
⊥
После проектирования на оси координат уравнений (2.2) при KeK
y
r
r
= получаем шесть уравнений, об-
разующих две независимые системы:
()
0
=
−
µ
−
µ
ω
ZYaX
KEHiH ; 0=
µ
+
µ
YXa
HHi ;
0
ф
=
ωε−
ZX
EKH
; (2.8)
0
0
=
+
ω
µ
XZ
KEH ;
0
ф
=ωε+
XZ
EKH
. (2.9)
K

Страницы