Гиротропные среды в технике СВЧ. Малков Н.А. - 19 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

множителя i сдвиг по фазе на 90° между ортогональными в пространстве составляющими вектора
I
B
&
r
.
Даже при воздействии на феррит линейно поляризованного переменного магнитного поля (например,
IxI
HeH
&
r
&
r
= ), переменная составляющая индукции (или намагниченности) в феррите будет представлять
собой вращающийся в пространстве вектор. Поэтому ферриты относят к классу гиротропных сред (от
gyros – круг).
Рис. 2.11
На рис. 2.11 представлены частотные зависимости компонент тензора µ. Вблизи частоты
H
ω
эти зави-
симости имеют явно выраженный резонансный характер, причем на резонансной частоте компоненты µ
и µ
а
обращаются в бесконечность. Физически это означает совпадение частоты прецессии магнитных
моментов ионов с частотой вынуждающей силы (поле
I
H
r
). Это явление получило название – ферромаг-
нитный резонанс (ФМР).
В реальных материалах всегда часть энергии прецессирующих магнитных моментов передается
кристаллической решетке, в результате чего происходит затухание (релаксация) прецессии в отсутствие
переменного магнитного поля.
Для учета релаксационных процессов добавляется так называемый релаксационный член R
r
, удоб-
ная форма которого предложена Ландау и Лифшицем:
(
)
HMMMR
SSSd
r
r
r
r
r
××ω=
−2
,
где
d
ω – феноменологический параметр.
Определение R
r
показывает, что при достаточно малых потерях вид тензора
^
µ для феррита с потеря-
ми сохраняется прежним, но его компоненты
µ
и
a
µ
становятся комплексными. Частотные зависимости
вещественной и мнимой частей этих компонент представлены на рис. 2.12. Видно, что в феррите с поте-
рями и на частоте ФМР компоненты µ и
a
µ имеют конечную величину, причем значения µ
′
′
и
a
µ
′
′
на час-
тоте ФМР имеют экстремумы. Аналитический вид зависимостей, представленных на рис. 2.12, может
быть получен путем замены частоты
H
ω на комплексную величину
dH
i
ω
+
ω
. Исследование получаемых
таким образом выражений показывает, что с уменьшением потерь абсолютные значения µ
′
′
и
a
µ
′
′
на час-
тоте ФМР возрастает. Одновременно уменьшается интервал частот между экстремумами зависимостей
()
ωµ
′
и
()
ωµ
′
a
.
Отличие свободного движения вектора намагниченности в феррите без потерь и с потерями иллю-
стрируется рис. 2.13. В обоих случаях годограф
S
M
r
лежит на поверхности сферы радиуса |
S
M
r
|. В отсут-
ствие потерь годограф
S
M
r
представляет собой замкнутую окружность. Наличие потерь приводит к по-
степенному уменьшению угла прецессии, в результате чего годограф приобретает вид свертывавшейся
спирали (см. рис. 2.13, б).

Страницы