Гиротропные среды в технике СВЧ. Малков Н.А. - 12 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Шестое уравнение дает Е
Y
= 0. Уравнения (2.8) описывают волновой процесс, имеющий две – попе-
речную и продольную – составляющие магнитного поля и одну составляющую электрического поля,
которая направлена вдоль поля намагничивания. Дисперсионное соотношение для этой волны получа-
ется из (2.8):
(
)
(
)
MHHMH
KK ωΩ+ω−Ω=ω−ω+Ω
222
22
0
. (2.10)
Здесь, как и раньше, потери не учтены. Соответствующий (2.10) вид зависимости
()
Kω для безобменной
области, где
HH
ω≈Ω , иллюстрирует кривая 1 на рис. 2.3. Существенным отличием этой кривой от кри-
вой 1 на рис. 2.2 является смещение области резкого нарастания K с частоты ФМР
H
ω на частоту
()
MHH
ω+ωω=ω
⊥
, называемую частотой поперечного резонанса. Поляризацию магнитного поля этой
волны можно проанализировать с помощью второго уравнения системы (2.8). Из него следует, что
(
)
MYX
HiH ω⋅ωω−ω=
⊥
22
. (2.11)
Отсюда видно, что как направление поляризации, так и ее эллиптичность (отношение Н
X
/ Н
Y
) зави-
сят от частоты. Для частот ниже поперечного резонанса имеет место левая поляризация магнитного по-
ля относительно направления статического намагничения (оси Z). В связи с этим отсутствуют особен-
ности дисперсионной характеристики на частоте ФМР
H
ω
. Возникающий на частоте
⊥
ω
=ω "резонанс"
связан с превращением левосторонней эллиптической поляризации в линейную: из (2.11) следует, что
при
H
ω→ω .0→
X
H
Рис 2 3
Рис. 2.3
При больших K необходим учет неоднородного обмена. Анализ (2.10) позволяет построить диспер-
сионную зависимость в области обменных (спиновых) волн, показанную на рис. 2.3 штрихпунктиром.
Электромагнитная волна на частотах
MH
ω
+
ω
>ω имеет согласно (2.11) правую поляризацию. Ее фа-
зовая скорость превышает скорость света, т.е. v
ф
> С.
Электрическое и магнитное поля второй собственной волны, получаемой из (2.9), поляризованы
линейно. При этом отсутствует компонента Н, нормальная к направлению подмагничивания, в связи с
чем резонансных явлений не наблюдается и волна распространяется со скоростью, равной скорости све-
та (кривая 2 на рис. 2.3).
Таким образом, в области частот
MH
ω
+
ω>ω в феррите могут распространяться два типа электро-
магнитных волн: обыкновенная линейно-поляризованная и быстрая с эллиптической поляризацией маг-
нитного поля. Следствием этого является эффект двулучепреломления, состоящий в том, что линейно-
поляризованная волна, падающая на поперечно-намагниченный феррит, возбуждает в нем собственные
волны, распространяющиеся с разными фазовыми скоростями. Благодаря этому происходит преобразо-
вание линейной поляризации падающей волны в эллиптическую, причем степень эллиптичности (от-
ношение поперечных составляющих магнитного поля) периодически изменяется вдоль направления
распространения волны.
Учет потерь в феррите приводит к появлению мнимой части волнового вектора
K
r
, что означает экс-
поненциальное уменьшение амплитуды волны по мере ее распространения. Анализ показывает [2, 3] , что
K

Страницы