Динамика доменных структур и интегральные характеристики перемагничивания пленок ферритов-гранатов тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.11 ВАК РФ

Логунов, Михаил Владимирович АВТОР
доктора физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Саранск МЕСТО ЗАЩИТЫ
2004 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.11 КОД ВАК РФ
Диссертация по физике на тему «Динамика доменных структур и интегральные характеристики перемагничивания пленок ферритов-гранатов»
 
Автореферат диссертации на тему "Динамика доменных структур и интегральные характеристики перемагничивания пленок ферритов-гранатов"

На правах рукописи

Логунов Михаил Владимирович

ДИНАМИКА ДОМЕННЫХ СТРУКТУР И ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЕРЕМАГНИЧИВАНИЯ ПЛЕНОК ФЕРРИТОВ-ГРАНАТОВ

Специальность 01.04.11 - физика магнитных явлений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Саранск 2004

Работа выполнена в Мордовском государственном университете имени Н.П.Огарёва.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор О. С. Колотое

доктор физико-математических наук, профессор В. Г. Клепарский

доктор физико-математических наук, профессор А. Ф. Попков

Ведущая организация: Физико-технический институт имени

А. Ф. Иоффе РАН

Защита диссертации состоится 21 января 2005 г. в 10°° часов на заседании диссертационного совета Д 002.231.01 при Институте радиотехники и электроники РАН в конференц-зале Института по адресу: 125009, Москва, ГСП-9, ул. Моховая, 11, корп. 7.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института радиотехники и электроники РАН.

Автореферат разослан 15 декабря 2004 г.

Учёный секретарь диссертационного совета доктор физико-математических наук, профессор

С. Н. Артеменко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Начало изучению динамики доменных структур положили эксперименты КСикстуса и Л.Тонкса по исследованию распространения магнитных неоднородностей (доменных границ) вдоль железоникелевой проволоки [1] и теоретическая работа Л.Д.Ландау и Е.М.Лифшица, в которой проводился анализ динамики доменной границы на основе уравнения движения магнитного момента с учетом релаксационных процессов [2]. На протяжении нескольких десятилетий экспериментальные методы исследования динамических доменов оставались косвенными, а результаты исследования различных магнитных материалов свидетельствовали о линейной зависимости скорости доменных границ от поля.

Непосредственные наблюдения динамической доменной структуры в процессе перемагничивания стробоскопическим методом или с помощью высокоскоростной фотографии [3-15] основываются в большинстве случаев на использовании магнитооптических эффектов благодаря их безинерционности. Наиболее полную информацию о процессах перемагничивания получают, одновременно регистрируя динамические доменные структуры и интегральные характеристики перемагничивания [16,17]. Применение прямых методов исследования, тесное сотрудничество экспериментаторов и теоретиков значительно расширили представления о процессах зарождения и движения доменов, о внутренней структуре доменных границ, о важной и часто определяющей роли нелинейных эффектов в процессах динамической перестройки доменной структуры.

Ферриты со структурой граната широко используются в различных радиоэлектронных устройствах, в магнитооптических устройствах для управления и обработки оптических сигналов, записи информации, визуализации и топографирования магнитных полей [3,4,18], при разработке перспективных магнонных кристаллов [19]. Исследование доменной структуры пленок ферритов-гранатов представляет интерес для разработки устройств на спиновых волнах [20], сверхпроводниковых токоведущих элементов с повышенным критическим током [21]. Благодаря совершенству кристаллической структуры и разнообразию физических свойств ферриты-гранаты являются объектом проверки теоретических концепций магнетизма. Исследования монокристаллических пленок ферритов-гранатов ведутся, начиная с 1970-х годов. К началу настоящей работы внимание исследователей в области динамики доменных структур в одноосных ферромагнетиках, какими в большинстве случаев можно считать пленки ферритов-гранатов, было сосредоточено на исследовании следующих магнитных явлений: нелинейной динамики доменных границ, механизмов импульсного перемагничивания, механизмов формирования доменных структур.

Некоторое представление о разнообразии обнаруженных в пленках ферритов-гранатов динамических доменных структур и условиях их формирования дает рис. 1, прегкггяипядпитй ррбпй ру^уя^чнпр обобщение результатов работ [3-13,22-28] и ряда др;

гШБНМШЮАДОМкЬнии, согласно

мммгш [

св о».

1МНГ|«М I

'н^^^^м V I

одномерной модели, диапазон магнитных полей, соответствующих линейной динамике доменов, ограничен сверху пороговым полем Уокера [3,4]. Для процессов формирования доменных структур необходимы, как правило, магнитные поля Н» (рис. 1), сравнимые с полем насыщения пленки (гармонические поля) или с полем одноосной анизотропии Нк (импульсные поля). Из-за существенной нелинейности и многофакторной зависимости процессов формирования динамических доменных структур исследование их теоретическими методами является серьезной проблемой и во многих случаях находится на начальной стадии. Разнообразие условий эксперимента и параметров исследовавшихся пленок в работах различных исследовательских групп нередко приводит к противоречивым выводам о природе и закономерностях наблюдавшихся явлений.

Область линейной динамики доменных границ согласно:

- одномерной модели

- двух- и трехмерных моделей

- «диффузная» доменная граница

- периодические структуры на ДГ

- магнитные возмущения впереди ДГ

- спиральные домены

- гигантские домены

- двумерные решетки доменов

- треугольный магнитный домен

- магнитный вихрь

- волна опрокидывания магнитных моментов

0,001 0.01 0,1 1 10 НЛяМ,

Рис. 1. Области формирования динамических доменных структур в материале с параметрами: фактор качества (2 = Д^МяЛ/, = 10, константа затухания (X = 0,05. - нормированная величина действующего магнитного поля.

В связи с интересом к процессам формирования спиральных, кольцевых доменных структур [20-24], двумерных решеток доменов [25-28] проводятся исследования процессов перемагничивания и петель гистерезиса в гармоническом магнитном поле звуковых и ультразвуковых частот [23,24]: выявлена взаимосвязь между формой петель гистерезиса и формированием спиральных доменов [23,24], обнаружена область нестабильности динамических петель гистерезиса [23] и ряд других интересных явлений. В результате теоретического исследования нелинейной динамики доменных границ в периодических внешних магнитных полях найдены условия, при которых нелинейные колебания границ могут приводить к изменению периода доменной структуры, ее дроблению [29] и, как следствие, к возможному формированию доменных структур с новой топологией. В то же время не ясно, изменение каких динамических механизмов перемагничивания приводит к трансформации , при изменении амплитуды и частоты

гармонической необходимые и достаточные условия

**» «и »

для формирования упорядоченных доменных структур. Остаются открытыми и ряд методических вопросов, например вопрос о соответствии результатов, получаемых при использовании различных методов измерения коэрцитивной силы. Такое положение во многом обусловлено отсутствием аппаратуры, позволяющей исследовать динамические доменные структуры в широком диапазоне частот гармонического магнитного поля в реальном масштабе времени и производить их сопоставление с соответствующими участками петель гистерезиса.

Таким образом, экспериментальное исследование динамических доменных структур в пленках ферритов-гранатов представляет собой актуальную проблему физики магнитных явлений. По ряду причин эта проблема является комплексной: исследуемые процессы (зарождение доменов, движение доменных границ, вращение вектора магнитного момента) существенно нелинейны, условия экспериментов чрезвычайно разнообразны (квазистатические, гармонические, импульсные магнитные поля с различными сочетаниями параметров полей), основные параметры пленок ферритов-гранатов могут изменяться на несколько порядков величины.

Целью диссертационной работы являлось исследование механизмов перемагничивания одноосных пленок ферритов-гранатов со сквозной по толщине пленки доменной структурой в гармонических и импульсных магнитных полях. Для достижения этой цели в работе решались следующие основные задачи:

- разработка экспериментальной установки для прямого исследования динамических доменных структур в пленках ферритов-гранатов в режиме реального времени стробоскопическим методом и методом высокоскоростной фотографии с одновременной регистрацией интегральных характеристик перемагничивания пленок;

- выяснение механизмов перемагничивания пленок ферритов-гранатов в импульсных магнитных полях, сравнимых с полем анизотропии пленок, и в гармонических магнитных полях, сравнимых с полем насыщения пленок;

- исследование взаимосвязи механизмов формирования динамических доменных структур с интегральными характеристиками процессов перемагничивания - параметрами кривых импульсного перемагничивания, петель гистерезиса.

Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем:

1. Найдены условия, при которых результаты измерения коэрцитивной силы, полученные методом осцилляции доменных границ, совпадают с результатами, полученными по полуширине квазистатической петли гистерезиса. Выяснена зависимость диапазона частот гармонического магнитного поля, в котором проявляется явление нестабильности петли гистерезиса в виде вариации поля старта, от параметров магнитного материала. Выявлена взаимосвязь между изменениями механизмов перемагничивания и модификацией динамических петель гистерезиса при изменении амплитуды и частоты гармонического магнитного поля.

2. Для пленок с малой константой затухания на зависимости скорости доменных границ от поля обнаружен участок с отрицательной дифференциальной подвижностью, соответствующий формированию пространственно-периодических структур на динамических доменных границах. Показано, что подвижность и скорость насыщения доменных границ вблизи точки магнитной компенсации остаются конечными, уменьшаясь более чем на два порядка величины по сравнению со значениями в окрестности точки компенсации момента импульса. В пленках со сложной анизотропией обнаружены новые разновидности анизотропии скорости доменных границ.

3. Впервые проведено исследование динамики доменных границ в магнитных полях вплоть до эффективного поля одноосной анизотропии пленок. Экспериментально показана возможность генерации спиновых волн движущейся доменной границей. Выявлен вид зависимости скорости доменных границ, движущихся вдоль оси легкого намагничивания, от поля в плоскости пленки. Найдены условия, при которых скорость доменных границ в одноосных пленках ферритов-гранатов может приближаться к скорости спиновых волн и скорости звука в кристалле.

4. Показано, что для феррит-гранатовых пленок кривая импульсного перемагничивания состоит из двух участков, усредненные коэффициенты переключения которых различаются на 1-3 порядка. Выявлены механизмы перемагничивания, соответствующие характерным участкам кривой импульсного перемагничивания. Показано, что критерий Стонера-Вольфарта выполняется при импульсном перемагничивании пленок вдоль оси легкого намагничивания в присутствии постоянного поля, перпендикулярного легкой оси.

5. Выявлена взаимосвязь величины рассогласования кристаллографических параметров пленки и подложки с механизмами импульсного перемагничивания пленок и параметрами квазистатических петель гистерезиса.

6. В результате исследования механизмов формирования доменных структур в аксиально-симметричном магнитном поле найдена взаимосвязь особенностей волны опрокидывания магнитного момента и параметров пленок, построена модель волны опрокидывания магнитного момента. Обнаружено изменение ориентации динамического треугольного магнитного домена относительно осей магнитной анизотропии пленки при изменении напряженности импульсного поля.

7. Впервые проведено экспериментальное исследование влияния скорости нарастания магнитного поля на конфигурацию динамических доменных структур, возникающих в процессе импульсного перемагничивания пленок. На основе спин-волнового механизма построена модель трансформации доменных структур (волны опрокидывания магнитных моментов, системы концентрических кольцевых структур, магнитного вихря; динамической доменной границы) при изменении скорости нарастания поля.

8. Найдены необходимые и достаточные условия для формирования спиральных доменов и гигантских динамических доменов. Показано, что верхняя граница области формирования спиральных доменов по частоте поля связана с преобразованиями структуры границ доменов. Обнаружено

формирование динамических цилиндрических магнитных доменов с размерами, на два порядка превышающими равновесные размеры доменов. Выявлены условия формирования двумерных решеток доменов в гармонических и в импульсных магнитных полях. Обнаружены новые конфигурации двумерных решеток доменов.

На защиту выносятся результаты исследования:

1. Квазистатических и динамических петель гистерезиса пленок ферритов-гранатов и процессов перемагничивания, определяющих параметры петель гистерезиса.

2. Динамики доменных границ в пленках ферритов-гранатов в магнитных полях, сравнимых с полем одноосной анизотропии пленок.

3. Кривой импульсного перемагничивания пленок ферритов-гранатов и взаимосвязи ее формы с механизмами импульсного перемагничивания пленок.

4. Влияния структурных особенностей пленок ферритов-гранатов, температуры, напряженности и направления магнитных полей на механизмы перемагничивания пленок в квазистатических, импульсных и гармонических магнитных полях.

5. Формирования и эволюции доменных структур в импульсных и гармонических магнитных полях.

6. Влияния скорости нарастания магнитного поля на конфигурацию динамических доменных структур, возникающих в процессе импульсного перемагничивания пленок.

Достоверность результатов диссертационной работы основана на тщательной отработке методик и калибровке измерительных устройств разработанных в процессе подготовки диссертации экспериментальных установок, корреляции полученных экспериментальных результатов с результатами работ экспериментаторов из других научных организаций и результатами ряда теоретических работ. Материалы диссертации обсуждались на 40 российских и международных конференциях и семинарах различного уровня. В значительной своей части они уже получили признание у специалистов и неоднократно цитировались в литературе.

Практическая значимость работы определяется разработкой новых эффективных методик исследования динамических процессов перемагничивания и реализацией методик в виде действующих экспериментальных установок. Установки предназначены для одновременного исследования динамики доменных структур и интегральных характеристик перемагничивания магнитооптических материалов в импульсных и гармонических магнитных полях с временным разрешением 2 нс и временем однократной экспозиции доменной структуры 5 нс. Впервые применен стробоскопический метод исследования динамических доменных структур в переменном магнитном поле с регулируемой кратностью стробирования Кш=\, 2, 3 ... . Впервые для повышения чувствительности установки в тракте регистрации интегрального сигнала перемагничивания предложено использовать принцип двойного стробирования, что в комплексе с рядом

других мер позволило снизить периодические помехи, дрейф и флуктуационные шумы аппаратуры более чем на 40 дБ.

Ряд устройств, разработанных для магнитооптических установок, имеют самостоятельную практическую значимость: двухполярный стабилизатор тока электромагнита, малогабаритный блок питания электронно-оптического преобразователя, устройство подавления помех, дрейфа и шума при регистрации периодических наносекундных сигналов, широкополосный модулятор излучения гелий-неонового лазера с СВЧ-накачкой.

Полученные в работе результаты вносят существенный вклад в понимание механизмов перемагничивания, приводящих к видоизменению петель гистерезиса и формированию доменных структур в пленках ферритов-гранатов. Это расширяет возможности практического применения многодоменных магнитных пленок и создания на их основе новых технических устройств.

На основании результатов проведенных исследований процессов перемагничивания пленок предложены и защищены авторскими свидетельствами на изобретения и патентами новые магнитооптические устройства: дефлекторы, модуляторы, способы повышения быстродействия магнитооптических устройств обработки и отображения информации, новые способы измерения ряда параметров пленок: знака гиромагнитного отношения, температуры компенсации магнитного момента, эффективного магнитного поля одноосной анизотропии, слоистой структуры пленок, новые способы и устройства для измерения, визуализации и топографирования магнитных полей.

Личный вклад автора в получении материалов диссертационной работы является определяющим и состоит в постановке задач, разработке и реализации экспериментальных методик, проведении экспериментальных исследований динамики доменных структур и интегральных характеристик процессов перемагничивания, анализе полученных результатов. Вклад Логунова М.В. в изобретения и патенты, в соответствии с прошедшими экспертизу документами на изобретения, принят равным вкладу соавторов.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на ГХ-ХУ1Ы Всесоюзных (Всероссийских, Международных) школах-семинарах «Новые магнитные материалы микроэлектроники» (Саранск, 1984; Рига, 1986; Ташкент, 1988; Новгород, 1990; Астрахань, 1992; Москва, 1994, 1996, 1998, 2000, 2002), на Всесоюзных конференциях «Современные вопросы физики и приложения» (Москва, 1984; 1987; 1990), на II Всесоюзной конференции «Проблемы развития радиооптики» (Тбилиси, 1985), на IV Всероссийском координационном совещании педвузов по физике магнитных материалов (Иркутск, 1986), на Всесоюзной школе-семинаре «Доменные и магнитооптические запоминающие устройства» (Кобулети, 1987), на XVIII и XIX Всесоюзных конференциях по физике магнитных явлений (Калинин, 1988; Ташкент, 1991), на Международной конференции по когерентной оптике (Ужгород, 1989), на Всесоюзном семинаре «ЦМД/ВБЛ в системах обработки и хранения информации. Доменные и

магнитооптические устройства» (Москва, 1989), на семинаре «Материалы и изделия функциональных устройств в производстве радиоэлектронной аппаратуры» (Львов, 1989), на Международной конференции по тонким пленкам (Пекин, 1990), на X Всесоюзном семинаре по проблеме ЦМД/ВБЛ (Москва, 1991), на семинаре по магнитомикроэлектронике (Алушта, 1991), на Международном конгрессе по оптике и технологии (Гаага, 1991), на Международном симпозиуме по магнитооптической записи (Токио, 1991), на 13 и 14 Международных коллоквиумах по магнитным пленкам и поверхностям (Глазго, 1991; Дюссельдорф, 1994), на Международных конференциях «Проблемы и прикладные вопросы физики» (Саранск, 1997,2001,2003), на XIII Международной конференции по твердотельным кристаллам (Варшава, 1998). на III Всероссийской конференции «Методы и средства измерений физических величин» (Н.Новгород, 1998), на Международных симпозиумах по спиновым волнам (С.-Петербург, 1998, 2000, 2002), на конференции «Структура и свойства твердых тел» (Н.Новгород, 1999), на 1-м Объединенном европейском магнитном симпозиуме (Гренобль, 2001), на Международном симпозиуме «Прогресс в магнетизме» (Екатеринбург, 2001), на XXII Научных чтениях имени Н. В. Белова (Н. Новгород, 2003), на II Байкальской международной конференции «Магнитные материалы» (Иркутск, 2003).

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 48 статьях, 8 тезисах докладов, 16 авторских свидетельствах и патентах на изобретения, список которых приведен в конце автореферата.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения и списка цитируемой литературы. Общий объем работы составляет 295 страниц, включая 134 рисунка, 6 таблиц и список литературы из 350 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы исследования, сформулирована цель работы и основные положения, выносимые на защиту, приводятся сведения об апробации работы, изложена структура диссертации.

Первая глава является методической. В ней представлен обзор методов наблюдения доменов, исследования динамики доменных структур и интегральных характеристик процессов перемагничивания. Приведено описание разработанной при выполнении настоящей работы магнитооптической установки для исследования доменных структур в импульсных и гармонических магнитных полях, способов повышения чувствительности установки и методов формирования использованных в экспериментах постоянных, импульсных и гармонических магнитных полей.

В данной установке реализован принцип одновременного изучения интегральных характеристик и динамики процессов перемагничивания пленок ферритов-гранатов, ранее разработанный для исследования пермаллоевых пленок [16] и позволяющий наиболее полно исследовать закономерности процессов перемагничивания. Наблюдение доменов производится с помощью

импульсного лазера, поляризационного микроскопа, видеокамеры и монитора, регистрация интегрального сигнала перемагничивания - с помощью ФЭУ. Изображение динамических доменов регистрируется с использованием эффекта Фарадея со временем однократной экспозиции 5 нс, пространственным разрешением до 0,5 мкм, интегральный сигнал перемагничивания - с временным разрешением 2 нс.

Фотометрическое исследование доменных структур, волны опрокидывания магнитных моментов осуществляли путем анализа видеосигнала изображения доменной структуры образца. Форма и амплитуда сигнала соответствуют профилю фарадеевского вращения (состоянию намагниченности) вдоль участка пленки, доменная структура которого отображается выбранной строкой видеокадра. Для интерпретации результатов исследований процессов перемагничивания свойства пленок изучены методами рентгенографии и ферромагнитного резонанса.

Повышение чувствительности установки при высокоскоростной фотографии достигается путем использования электронно-оптического преобразователя (усилителя яркости), для питания которого разработан малогабаритный блок с гальванической развязкой цепей питания фотокатода и микроканальных пластин преобразователя.

Для повышения чувствительности установки в канале регистрации интегрального сигнала перемагничивания [30] разработано устройство подавления помех, дрейфа и шума. Принцип работы устройства основан на стробоскопическом методе регистрации сигнала и обработке аналогового сигнала с выхода стандартного стробоскопического осциллографа: последовательных выборках в присутствии и отсутствии полезного сигнала на входе осциллографа, их накопления, суммирования и/или вычитания. Впервые для повышения чувствительности установки предложено использовать принцип двойного стробирования, что в комплексе с рядом других мер позволило снизить периодические помехи, дрейф и флуктуационные шумы аппаратуры более чем на 40 дБ.

Разработка двухполярного стабилизатора тока электромагнита для создания поля смещения позволила питать его обмотку постоянным током положительной и отрицательной полярности с плавным, без механического переключения переходом через нуль. Таким образом были исключены перерывы в измерениях и источники нежелательных механических вибраций элементов экспериментальной установки.

На установке впервые реализован стробоскопический метод исследования динамических доменных структур в переменном магнитном поле с регулируемой кратностью стробирования Кст = 1, 2, 3 ... в диапазоне частот поля 10 - 2*105 Гц. При Кт=\ (стробоскопический режим) и сканировании импульса лазера по периоду поля изучали эволюцию доменных структур и делали вывод о повторяемости процессов перемагничивания. Выбор Кст»\ позволяет перейти в режим высокоскоростной фотографии, когда частота следования импульсов подсветки равна или близка к частоте смены кадров видеокамеры. Измерение скорости движения доменных границ и наблюдение эволюции доменных структур в течение одного периода гармонического

магнитного поля для неповторяющихся процессов перемагничивания проводили с помощью парных импульсов подсветки, на одном видеокадре регистрировали наложение двух последовательных изображений динамических доменных структур. Возможности гибкого изменения условий работы установки в стробоскопическом режиме достигнуты благодаря разработанному модулятору излучения лазера с СВЧ-накачкой, использованному в качестве источника подсветки исследуемого образца.

В зависимости от режима работы установки ее блоки модифицируются. Например, при регистрации квазистатических петель гистерезиса для повышения чувствительности изменяется режим модуляции лазерного излучения, добавляются селективные усилители, дифференциальный усилитель постоянного тока. Проведена оптимизация параметров магнитооптической установки при исследовании материалов, магнитооптическая добротность которых различается на несколько порядков. Это позволило снизить искажения при записи петель гистерезиса в несколько раз.

Приводятся методики расчета, формирования и калибровки источников квазистатических, импульсных и гармонических магнитных полей, калибровки временной разрешающей способности установки, методики приготовления образцов, измерения и расчета основных параметров пленок, а также параметры исследованных пленок ферритов-гранатов различных составов, выращенных на подложках с различной кристаллографической ориентацией.

В следующих пяти главах приведены результаты исследования динамических доменных структур и интегральных характеристик перемагничивания в квазистатических, импульсных и гармонических магнитных полях. В начале каждой главы дается обзор литературы, затем приводятся и обсуждаются полученные экспериментальные результаты.

Во второй главе представлены результаты исследования квазистатических процессов перемагничивания пленок ферритов-гранатов. Основное внимание при изучении квазистатических процессов перемагничивания обычно уделяется изучению петли магнитного гистерезиса -одной из важнейших и информативных характеристик магнитного материала. Гистерезисные явления отражают изменения в материале во время перемагничивания: генерацию и аннигиляцию доменов, перемещение и изменение длины доменных границ, вращение вектора намагниченности. С одной стороны, гистерезисные свойства связаны с такими фундаментальными параметрами материала, как намагниченность, анизотропия, константа обмена; с другой стороны - характеризуют совершенство материала.

Из-за структурной чувствительности доменной структуры и процессов намагничивания и перемагничивания количественная теория кривых намагничивания и петель гистерезиса ферромагнетиков находится в начальной стадии развития [32]. Численная модель петли гистерезиса, отражающая характерные особенности квазистатических экспериментальных петель одноосных пленок ферритов-гранатов, включая процессы зарождения и роста доменов, разработана недавно [33]. Остаются нерешенными ряд методических проблем, например проблема соответствия результатов, получаемых при

использовании различных методов измерения коэрцитивной силы. Эти вопросы важны для понимания динамических механизмов перемагничивания, поскольку коэрцитивная сила, поле насыщения и другие параметры петель гистерезиса используются при построении теоретических моделей динамических процессов.

Приведены частные и предельные петли гистерезиса для пленок с различными параметрами. Регистрация петель гистерезиса пленок в широком частотном диапазоне магнитного поля позволила определить границы перехода от квазистатических к динамическим процессам перемагничивания. Показано, что для пленок ферритов-гранатов квазистатическими можно считать процессы перемагничивания, протекающие при частоте перемагничивающего поля в единицы герц и менее.

Обнаружено, что величина коэрцитивной силы пленок ферритов-гранатов, определяемой как полуширина петли гистерезиса, зависит от максимальной напряженности магнитного поля Нт которое достигается в процессе перемагничивания образца, а вид зависимости Н(Нп) существенно изменяется при повышении температуры с одновременным уменьшением коэрцитивной силы.

Показано, что результаты измерения коэрцитивной силы Нс методом осцилляции доменных границ совпадают с результатами, полученными по полуширине петли гистерезиса, для частного случая, когда не проявляются динамические эффекты при перемагничивании, а коэрцитивная сила для предельной и частных петель гистерезиса остается одинаковой.

Выявлена зависимость коэрцитивной силы пленки от величины рассогласования кристаллографических параметров решетки пленки и подложки. Обнаружено, что перегиб на температурной зависимости коэрцитивной силы Н(Т) совпадает (по температуре) с перегибом на температурной зависимости относительного рассогласования параметров пленки феррита-граната и подложки, что позволяет получить количественную характеристику взаимосвязи напряжений в кристалле с величиной коэрцитивной силы. Показано, что различие между величинами Н,, измеренными по полуширине предельной квазистатической петли гистерезиса (на частоте / ~10-3 Гц) и методом осцилляции доменных границ (/'-Ю2 Гц), наиболее выражено в области перегиба на зависимости Н(Т).

Третья глава посвящена исследованию динамики доменных границ (ДГ) в импульсных магнитных полях, многократно превышающих порог линейного (стационарного) движения ДГ и сравнимых с полем анизотропии пленок ферритов-гранатов. Движение ДГ в таких условиях во многом определяет закономерности формирования динамических доменных структур.

Движение ДГ в сильных магнитных полях является нелинейным, а в ряде случаев и неодномерным [3-8,34-36]. Многие проблемы нелинейной динамики ДГ остаются нерешенными. Одной из таких проблем является природа так называемой «диффузной» ДГ, когда ширина ее изображения (~10 мкм) в десятки раз превышает равновесную ширину ДГ [3,5]. Предлагаются модели диффузной ДГ, в которых уширение ее изображения связывают с изгибом по

толщине пленки [34] или с переходом в хаотический режим движения ДГ [35]. Нами в результате экспериментального исследования ДГ методом высокоскоростной фотографии показано, что диффузная ДГ может наблюдаться как совместно с другими неодномерными эффектами (генерацией магнитных возмущений, пространственно-периодическими искажениями ДГ), так и независимо от них, а в неоднородных по толщине пленках с высоким значением эффективного гиромагнитного отношения (высокой скоростью ДГ) ширина изображения ДГ может достигать аномальной величины ~200 мкм. Полученные данные согласуются с моделью диффузной ДГ, по которой она представляет собой ДГ обычной ширины, наклонную по толщине пленки.

Далее в этой главе представлены результаты исследования ДГ в однородных по толщине пленках ферритов-гранатов, в которых процессы вращения намагниченности не проявляются в действующих полях практически до эффективного поля одноосной анизотропии. Это впервые позволило исследовать свойства динамических доменных границ во всем возможном интервале их существования. Показано, что в присутствии поля в плоскости пленки Нм, сравнимого с полем анизотропии, в пленках с высоким фактором качества Q > 20 возможно движение ДГ со скоростями V, на два-три порядка превышающими предельную скорость Уокера и близкими к минимальной фазовой скорости спиновых волн [37]

и скорости поперечного звука в кристалле граната (рис. 2а), причем скорость насыщения V, при увеличении продвигающего поля Я достигается асимптотически.

0 2000 4000 6000 8000 0 400 800 1200 Нм, Э Ит-Э

Рис. 2. а) Зависимость скорости ДГ V от планарного поля Нм в действующем поле Я = 372 Э (Нш < 5 кЭ), Я = 210 Э (Нш> 5 кЭ). Точки - данные эксперимента, линия - результат теоретического расчета по модели [38]. Заштрихованный прямоугольник в начале координат - область, в которую укладываются результаты всех экспериментальных работ, опубликованных другими авторами до 2004 г.

б) Зависимость скорости торцевой ДГ V(HJ при Я = 850 Э.

Результаты наших экспериментальных работ послужили толчком к построению теории динамики и торможения ДГ при наличии поля, перпендикулярного оси легкого намагничивания и при скоростях до предельной скорости ДГ [38]. Движение ДГ исследовано в бездиссипативном приближении, а вклад в торможение при высоких скоростях ДГ вносит изменение модуля намагниченности под действием эффективного поля, создаваемого движущейся ДГ. Показано [38], что зависимость У(Н) имеет вид, стандартный для лоренц-инвариантных моделей и неплохо согласуется с экспериментальными данными, а предельная скорость ДГ линейно зависит от поля в плоскости пленки (рис. 2а):

(2)

В области малых Нш скорость насыщения ДГ достигается в сильных полях, чем и вызвано расхождение экспериментальных и теоретических результатов при Нм < 2 кЭ (рис. 2а). Интересно, что проведенный нами эксперимент по исследованию движения торцевой ДГ вдоль оси легкого намагничивания показал удовлетворительное описание зависимости У(Нп) (рис. 26) с помощью теоретического соотношения (2), полученного для случая движения обычной ДГ - в перпендикулярном по сравнению с торцевой ДГ [17] направлении.

В результате исследования динамики ДГ в пленках, имеющих разнесенные на ~60 °С по температуре точки компенсации магнитного момента (КММ) и момента импульса (КМИ) ферримагнетика выявлены условия, при которых выполняется одномерная теория движения ДГ в окрестности точки КМИ. Впервые исследована динамика ДГ в непосредственной близости от точки КММ. Показано, что в окрестности точки КММ скорость и подвижность ДГ остаются конечными, уменьшаясь на два порядка величины по сравнению с соответствующими величинами в окрестности КМИ.

При исследовании динамики ДГ с предельно малым затуханием на зависимости скорости движения ДГ V от продвигающего поля Н нами обнаружен участок с отрицательной дифференциальной подвижностью (рис. 3). На этом участке плоская ДГ неустойчива и испытывает изгибные искажения. В результате формируются пространственно-периодические структуры на ДГ (рис. 36) за время ~0,1 мкс после начала движения ДГ. Период структур Хх слабо зависит от времени движения ДГ и от продвигающего поля, но при приложение поля в плоскости пленки Нм в несколько раз увеличивается или уменьшается в зависимости от направления Нш

Возможно, толчком к формированию строго периодической неодномерной структуры являются колебания ДГ, связанные с «поверхностным натяжением» ДГ. Расчет показывает, что длина волны таких колебаний [3] близка к Хх и затухают колебания в пленках с малой константой затухания на расстоянии, на 1-2 порядка превышающем X. В недавней теоретической работе [39] численными методами показана возможность установления колебаний большой амплитуды при движении ДГ в сильных магнитных полях, причем вид зависимости скорости ДГ от поля в зоне параметрического возбуждения качественно такой же, как и на рис. 3 на участке Я < 1000 Э. Можно даже

говорить о количественном соответствии: переход к участку с отрицательной дифференциальной подвижностью в [39] происходит при Н/АлМ ~ 0,6+1,4 (в зависимости от константы затухания а), а на рис. 3 - при Н/АпМ ~ 1,2. К сожалению, вопрос о возможной взаимосвязи параметрического возбуждения колебаний ДГ и формировании устойчивой пространственно-периодической структуры на динамической ДГ огромного (по сравнению с толщиной ДГ)

Рис. 3. Зависимость скорости ДГ от продвигающего поля Н и динамические ДГ в различные моменты времени после

приложения Н. Н (Э), t (мкс): а) 420, 4; б) 650, 3; в) 1100, 0,25; г) 1100,0,77; д) 1600,0,4.

В более сильных полях (№■1000 Э, рис. 3) движение ДГ сопровождается генерацией

магнитных возмущений [8] впереди ДГ (рис. Зв,г). При И>2Ш7> генерация магнитных возмущений прекращается, что приводят к снижению скорости фронта расширяющегося домена (рис. 3). Обнаружение верхней границы генерации магнитных возмущений показывает, что ключевым фактором дестабилизации намагниченности впереди динамической ДГ является излучение спиновых волн динамической ДГ, поток которых, как предсказано теоретически [40], также сосредоточен по Н в узком интервале. В этом интервале полей основная частота колебаний ДГ находится в полосе частот бегущих спиновых волн и поэтому появляется возможность для излучения энергии возбужденных ДГ в объем, занимаемый доменами.

Завершается глава результатами исследования движения ДГ в пленках с кристаллографической ориентацией (210), имеющих наряду с одноосной значительные кубическую и ромбическую компоненты анизотропии. Обнаружено, что в зависимости от сочетания параметров анизотропии пленок возможно формирование треугольных, каплеобразных доменов, нестабильность и формирование пространственно-периодических структур на ограниченных участках ДГ, изменение ориентации доменов при изменении направления продвигающего магнитного поля, однонаправленное повышение и снижение скорости ДГ (рис. 4). Показано, что приложение постоянного магнитного поля в плоскости пленки может приводить, в зависимости от напряженности и

направления Нпл, как к подавлению анизотропии скорости ДГ, так и к значительному увеличению разнообразия форм динамических доменов, наблюдающихся в одном и том же образце.

^ Ос/оом

а 9 в г I с

— 100 мкм

Рис. 4. Характерные формы расширяющихся доменов в (210)-пленках. Исходные домены малого размера имеют форму, близкую к цилиндрической.

В четвертой главе рассмотрены механизмы импульсного перемагничивания пленок ферритов-гранатов вдоль оси легкого намагничивания, характеризующиеся большим разнообразием механизмов перемагничивания. Наиболее детально с помощью различных экспериментальных методов импульсное перемагничивание исследовано в поликристаллических пермаллоевых пленках [30,31]. Основное внимание уделялось изучению кривой импульсного перемагничивания (КИП) -зависимости Т„'\Ни), где Т„ - время перемагничивания пленки при амплитуде поля Д Линейные участки КИП характеризуют коэффициентом переключения

Г„Щи-Н„), (3)

где Нп - пороговое поле, определяемое точкой пересечения прямой, аппроксимирующей соответствующий участок кривой, с осью абсцисс.

В экспериментальной части главы приведены особенности методики исследования импульсного перемагничивания пленок ферритов-гранатов. Показано, что КИП пленок ферритов-гранатов, несмотря на разнообразие их форм для пленок с различными параметрами [17], в целом можно охарактеризовать как состоящими из двух характерных участков с различающимися на 1-3 порядка значениями КИП наиболее простой формы приведена на рис. 5а. На первом участке процесс перемагничивания включает зарождение доменов с обратной намагниченностью и их расширение, > 50 Э*мкс. Второй участок соответствует механизму перемагничивания вращением вектора намагниченности, однородным по площади исследуемой области, но неоднородным, по-видимому, по толщине пленки. Он характеризуется значением < 10 Э*мкс, а пороговое поле перехода ко второму участку совпадает со значением эффективного поля анизотропии Нкэ. В отличие от пермаллоевых пленок [30,31] поля рассеяния в пленках ферритов-гранатов малы и формирования доменов в процессе перемагничивания при Ни > Нк нами не обнаружено.

Для большинства пленок первый участок КИП имеет более сложный вид (например, ступенчатый; его можно характеризовать усредненной величиной 8у), отражая особенности процесса зарождения и расширения доменов, структурную стратификацию пленок - в первую очередь, неоднородность Нкэ по толщине пленки. При наличии в пленке слоя с пониженным значением Но < Якэ на КИП наблюдается ступенчатый переход к участку «насыщения» в полях

Нкэ*<Н< Н (рис. 56). Показано, что этому участку соответствует механизм перемагничивания, начинающийся вращением намагниченности в слое с пониженным Нкэ. Затем на границе слоев формируется торцевая ДГ [17], перемагничивание завершается движением ДГ по толщине пленки. Переход к этому механизму перемагничивания сопровождается резким ростом плотности зародышей (до >106 см'2) и формированием характерной «турбулентной» структуры (рис. 5в-е).

Рис. 5. КИП для однородной пленки

(а) и первый участок КИП для пленки, неоднородной по толщине

(б). Динамические домены (в-г) для области перехода к перемагничива-нию зарождением и движением торцевой ДГ на зависимости (б). Н, Э; /, мкс: в) 480; 1.0; г) 560; 0.8; д) 590; 0,6; е) 640; 0,2.

В следующих параграфах приведены результаты исследования динамики и интегральных характеристик процессов перемагничивания, соответствующих различным участкам КИП - зародышеобразования, движения доменных границ, вращения вектора намагниченности, а также влияния ориентации и напряженности магнитных полей, температуры, структурных особенностей пленок на процессы перемагничивания.

Конечное время формирования зародыша обратной магнитной фазы [10] влияет на кинетику процесса перемагничивания и является причиной задержки сигнала перемагничивания в течение 0,2-1 мкс. Обнаружено снижение порогового поля зарождения домена Нш при периодическом зарождении по сравнению с однократным.

В исследованных пленках ферритов-гранатов различных составов выявлена общая закономерность: переход к процессам вращения намагниченности происходит в меньших полях Нкэ* в пленках с отрицательным рассогласованием кристаллографических параметров решетки пленки и подложки Ла. Взаимосвязь Н„ С Аа возможна в том случае, если магнитострикционная компонента анизотропии компенсирует неоднородность ростовой компоненты анизотропии по толщине пленки или, наоборот, усиливает её.

С ростом температуры КИП обычно монотонно смещаются в сторону меньших полей. В ряде пленок обнаружено изменение формы КИП с температурой. Показано, что причиной этого является изменение соотношения магнитных параметров в слоях пленки. Выявлена взаимосвязь между формой КИП и особенностями нелинейной динамики ДГ в сильных магнитных полях.

17

При расчете критических полей перемагничивания обычно используют критерий Стонера-Вольфарта, в соответствии с которым однородное перемагничивание локальных участков пленки будет происходить в том случае, если действующее статическое поле удовлетворяет уравнению астроиды

Нсмт + Н™ = (Нк-4лМ;)т, (4)

где Нм - поле смещения, Нл - планарное магнитное поле.

Учет динамических эффектов [41] приводит к выводу о том, что под действием перепада поля перемагничивание может происходить при гораздо меньших амплитудах поля, чем в квазистатическом случае. В эксперименте пленку перемагничивали импульсным полем вдоль оси легкого намагничивания в присутствии постоянного магнитного поля в плоскости пленки. Показано, что критерий Стонера-Вольфарта выполняется при этих условиях (рис. 6). Динамический эффект снижения пороговых полей перемагничивания нами не обнаружен. Это можно объяснить как геометрией эксперимента (в плоскости пленки прикладывали постоянное поле), так и конечным временем установления импульса поля (10-20 нс), в то время как в [41] рассмотрен процесс перемагничивания, происходящий при приложении ступеньки поля.

Рис. 6. Астроиды перемагничивания для двух пленок с различным Нкэ. Кривые соответствуют критерию Стонера-Вольфарта, точки - данные эксперимента

Завершается глава результатами исследования процессов импульсного перемагничивания в материалах с высокой скоростью движения доменных границ (в пленках с повышенным гиромагнитным отношением и ромбической анизотропией), представляющих интерес для быстродействующих магнитооптических устройств.

Пятая глава посвящена исследованию процессов перемагничивания пленок ферритов-гранатов в гармоническом магнитном поле. Следует ожидать, что параметры петель гистерезиса пленок ферритов-гранатов [23,24], так же как и параметры петель гистерезиса других материалов, сложным образом зависят от амплитуды и частоты перемагничиваюшего поля. Для выяснения механизмов перемагничивания в гармоническом магнитном поле применены прямые методы исследования динамической доменной структуры: стробоскопический метод и метод высокоскоростной фотографии. Разработанная методика позволила провести сопоставление вида динамических доменных структур с конкретными участками петель гистерезиса в диапазоне частот/= 10 - 2*10® Гц.

Ярким проявлением трансформации динамической петли гистерезиса с

18

частотой поля является ее нестабильность [23] в виде вариации поля старта (рис. 7). Показано, что причина нестабильности петли - неповторяемость процесса зарождения доменов при повторении циклов перемагничивания. Обнаружено, что время задержки зародышеобразования при перемагничивании в гармоническом поле может достигать -100 мкс, что на 2-3 порядка превышает характерные времена формирования зародыша новой магнитной фазы при импульсном перемагничивании пленок [10]. В гармоническом поле процесс зарождения и роста доменов с противоположным направлением намагниченности происходит под действием магнитного поля, изменяющегося в течение всего процесса перемагничивания. Вероятно, это является одной из причин увеличения задержки появления зародышей перемагничивания.

Рис. 7. Частотная зависимость времени задержки зародышеобра-зования t3 (заштрихованная область). Маркерами обозначена

. max

зависимость от частоты поля / при амплитуде гармонического поля Нт = 76 Э. Сплошная линия соответствует t = Т/2, штриховая - 0,01Т. На вставке показана петля гистерезиса для/= 5 кГц.

Максимальная нестабильность петли гистерезиса имеет место, когда максимальное время задержки зародышеобразования t,""" становится сравнимым с величиной полупериода поля 772 (рис. 7). При этом частота поля является граничной при состояние насыщения

образца не достигается в течение обоих полупериодов поля, имеет место нестабильность выбора преимущественной ориентации намагниченности и происходит переход к асимметричной петле гистерезиса треугольной формы.

Показано, что для петли гистерезиса в области нестабильности механизмы перемагничивания зависят от следующих основных параметров: скорости насыщения доменных границ Vs и среднего числа зародышей перемагничивания пср на единицу площади образца. Введенный нами параметр

(5)

(являющийся константой эксперимента, зависящей от размера исследуемой области пленки) практически постоянен для серии образцов с параметрами Vs, пСр И /гр, различающимися на 1-2 порядка (рис. 8). Это позволяет прогнозировать расположение области нестабильности формы динамической петли гистерезиса по известным параметрам материала.

При изменении амплитуды Нт и частоты f гармонического магнитного поля имеет место цепочка модификаций динамических петель гистерезиса пленок ферритов-гранатов (частные и предельные петли гистерезиса, нестабильные петли гистерезиса, петли гистерезиса треугольной,

эллиптической, прямоугольной формы и др.). Модификация петель гистерезиса в амплитудно-частотном Я„/ пространстве представлена в виде фазовой диаграммы. Благодаря прямой методике наблюдения динамических доменов впервые проведено сопоставление изменения формы и параметров динамической петли гистерезиса при изменении параметров магнитного поля с соответствующими изменениями механизмов перемагничивания (особенностями зарождения, движения, коллапсирования доменов в течение периода поля в различных областях фазовой диаграммы). В завершающей части главы результаты сопоставления обобщены и представлены в виде сводной таблицы.

1000 3-

1 2 3 4 5 6 7 8

Рис. 8. Параметры пленок ферритов-гранатов для серии из 8 образцов:

К, (га М0. и (а), Л'(Г).

В шестой главе представлены результаты исследования процессов формирования доменных структур при различных условиях внешнего воздействия: при квазистатическом изменении магнитного поля (5-домены, спиральные домены), в импульсном магнитном поле (массив полосовых доменов, двумерные решетки доменов, метастабильные динамические ЦМД), в гармоническом магнитном поле (спиральные домены, гигантские домены, двумерные решетки доменов), в аксиально-симметричном магнитном поле (магнитный вихрь, кольцевые структуры, волна опрокидывания магнитного момента). Найдены необходимые и достаточные условия формирования ряда структур, выявлены закономерности их эволюции.

Для выяснения механизма формирования спиральных доменов [22-24] исследовали начальную стадию процесса образования спирального домена в результате расширения цилиндрического магнитного домена (ЦМД) при квазистатическом снижении поля смещения ниже поля эллиптической неустойчивости ЦМД. Процесс разворачивания/сворачивания 5-домена регистрировали с помощью видеокамеры и одновременно записывали соответствующую этому процессу квазистатическую частную петлю гистерезиса (рис. 9), фокусируя луч подсветки на область пленки, содержащей один ЦМД. Скачкообразное увеличение/уменьшение длины 5-домена приводит к появлению ступеней разной величины на петле гистерезиса, а

расширение/сужение ширины 5-домена отражено в виде наклона ступеней (рис. 9). Полуширина петли гистерезиса на порядок превышает коэрцитивную силу при перемагничивании лабиринтной доменной структуры (в частности, из-за гистерезиса перехода полосовой/цилиндрический домен).

хО /"О

о о

Рис. 9. Формирование 5-домена при квазистатическом изменении поля смещения, а, б - результат наложения фотографий для процесса разворачивания (а) и сворачивания (б) 5-домена. Маркерами 1-16 на частной петле гистерезиса отмечены моменты фотографирования.

Закручивание полосового домена происходит во время скачков благодаря действию гиротропной силы [3]

(6)

на головку полосового домена, движущуюся со скоростью V. Здесь у -гиромагнитное отношение, - толщина пленки, - вектор, характеризующий направление намагниченности вне домена, - эффективное число оборотов намагниченности по азимутальному углу в доменной границе замкнутого домена. Показано, что параметрами образца, характеризующими возможность формирования спиральных доменов, являются удельная гиротропная сила (гиротропная сила на единицу ширины домена) и площадь, занимаемая одним ЦМД в поле, близком к полю эллиптической неустойчивости ЦМД.

Исследование эволюции спиральных доменов в течение периода гармонического магнитного поля показало, что в течение периода поля форма спирального домена значительно изменяется. Верхняя граница области формирования динамических спиральных доменов по частоте поля связана с преобразованиями структуры границ динамических доменов, образованием участков с различной эффективной массой доменных границ, что приводит в итоге к разрывам полосовых доменов. Выяснены необходимые и достаточные условия формирования гигантских динамических доменов в гармоническом магнитном поле. Петля гистерезиса, соответствующая области их формирования, имеет форму искаженного эллипса и асимметрична относительно линии нулевой намагниченности; возможна нестабильность петли.

Под действием монополярного импульсного магнитного поля в монокристаллических пленках ферритов-гранатов может происходить самоорганизация распределения вектора намагниченности, проявляющаяся в

возникновении упорядоченных доменных структур в виде двумерных решеток доменов [25,26]. Элементами таких доменных структур могут являться ЦМД, эллипсообразные и гантелевидные домены. Формирование двумерных структур является непростой задачей, поскольку области их формирования весьма узкие (рис. 10), а для перестройки лабиринтной структуры в двумерную решетку доменов могут потребоваться десятки тысяч импульсов поля. По этим причинам разнообразные двумерные доменные структуры были обнаружены [25,26] лишь через 20 лет после начала интенсивных исследований доменной структуры в пленках ферритов-гранатов.

Рис. 10. Области формирования доменных структур с симметрией типа Р6 (черные маркеры) и (серые маркеры) по

полю смещения в зависимости от длительности импульса магнитного поля при фиксированной амплитуде импульса Н„ = 270 Э.

Тщательный анализ условий формирования двумерных структур позволил найти взаимосвязь между параметрами пленок и параметрами

т

2 2,5

г МКС

магнитных полей (комбинации постоянного поля смещения и импульсного или гармонического поля), под воздействием которых возможно формирование двумерных решеток доменов в пленке, и обнаружить новые конфигурации двумерных доменных структур (№ 2-4 на рис. 11). Показано, что в одной и той же пленке возможно формирование двумерных решеток доменов, принадлежащих к пяти пространственным группам ромбической и гексагональной сингоний: Р2, РаЬ2, Рб, Стт2 И Сттб. Области формирования некоторых двумерных решеток частично перекрываются и они могут сосуществовать. Структурные фазовые переходы между решетками (например, как и в [25], были обратимыми. Динамические петли гистерезиса, соответствующие процессам формирования и преобразования двумерных решеток доменов, являются частными. Их характерным признаком является асимметричность (рис. 11).

В пленках ферритов-гранатов с высокой однородностью параметров по площади пленки (рис. 12а) обнаружено, что процесс искажения формы динамических ЦМД с ротационной периодичностью л > 2 из-за магнитостатической неустойчивости [3,4] может существенно тормозиться во времени, а размеры неискаженных метастабильных расширяющихся ЦМД достигают гигантских величин, на два порядка превышая равновесные размеры ЦМД в статических магнитных полях той же величины (рис. 12). Наибольших размеров ЦМД достигают при расширении в магнитном поле с высокой пространственной однородностью.

Рис. 11. Фрагменты статических доменных структур, сформированных под действием гармонического магнитного поля амплитудой Н„, = 77 Э и частотой /= 90 (1), ~100 (2-6), 120 (7), 160 кГц (8) на одном и том же участке образца в присутствии поля смещения Нм = 6 Э. Симметрия доменных структур описывается двумерными пространственными группами Р2 (1-4), Стт2 (5), РаЬ2 (6 и 7), Сттб (8). Выделены элементарные ячейки (Р, С) и отмечены плоскости скользящего (а, Ь) и зеркального (т) отражений. Указано опорное направление 00 в плоскости образца и приведена петля гистерезиса, характерная для области формирования двумерных структур.

Рис. 12. Статическая гексагональная решетка ЦМД (а) и динамические ЦМД через 0,4 (б) и 3,2 мкс (в) после начала процесса размагничивания пленки.

Далее приведены результаты исследования процессов формирования динамических доменных структур в импульсном магнитном поле с аксиальной симметрией. Динамические доменные структуры в таком поле: волна опрокидывания магнитных моментов (ВОММ) [9], кольцевые структуры, магнитный вихрь [8,9,12] -также обладают аксиальной симметрией, а влияние кубической анизотропии пленки приводит к образованию динамического треугольного магнитного домена (ТМД) [8,12

При исследовании механизма перемагничивания движением ВОММ показано, что в однородных пленках он завершается через 10-20 не после приложения импульса поля. В пленках с ярко выраженным переходным слоем движение волны в течение 100-300 не заключается в формировании наклонной ДГ после окончания фронта импульса поля Ни и последующем изменении наклона ДГ до тех пор, пока она не станет перпендикулярной плоскости пленки - до образования сквозного по толщине пленки ТМД. Результаты исследования кривой импульсного перемагничивания в однородном поле (гл. 4) позволяют рассчитать хронограммы движения ВОММ, используя выражение

Т„(г) = 5„/(Я(г) {яп™<р + С0!?3<р)т-На),

(7)

основанное на (3), (4). Здесь ^(г), Н(г), (р - время перемагничивания, действующее поле и угол отклонения вектора поля от оси лёгкого намагничивания плёнки в точке с координатой г. Таким образом, движение ВОММ отражает пространственное распределение аксиально-симметричного поля и вызванного им различия времени перемагничивания по площади пленки, ограниченной катушкой. Наблюдавшиеся экспериментально особенности ВОММ: время формирования, форма хронограмы [9] близки к расчетным (рис. 13). Несколько позже нашей работы авторы [42] предложили близкую к рассмотренной выше модель формирования ВОММ.

Рис. 13. Расчетные зависимости положения участков в пленке от величины тока / в плоской катушке радиуса Я, где достигаются значения магнитного поля, соответствующие: а) Н=НКЭ, б) астроиде перемагничивания (/=1 соответствует Н=Нкз в центре катушки), в) расчетная хронограммма при Н=НКЭ в центре катушки.

В результате исследования процесса формирования ТМД обнаружено, что от амплитуды импульса поля зависят не только размеры и форма ТМД, но и его ориентация относительно осей кубической анизотропии пленки. Направление поворота ТМД (на угол ~60°), скорее всего, имеет динамическую природу, подобную механизму закручивания рукавов вихря: во всех исследовавшихся образцах указанные направления совпадали. В пленках ферритов-гранатов с пренебрежимо малой кубической анизотропией после окончания движения ВОММ неперемагниченная область имеет не

треугольную, а практически круговую форму (рис. 14а). По форме сигнала перемагничивания можно судить о характере протекания процесса перемагничивания, что позволяет в ряде случаев обойтись без визуального наблюдения доменной структуры магнетика. Показано, что перегибы на сигнале соответствуют качественным изменениям в процессе перемагничивания: формированию торцевой ДГ, ТМД.

Впервые проведено экспериментальное исследование влияния скорости нарастания магнитного поля на конфигурацию динамических доменных структур, возникающих в процессе импульсного перемагничивания пленок. Показано, что в пленках с достаточно малым параметром затухания в одном и том же образце возможно как формирование ВОММ, так и кольцевой и вихревой структур.

Конфигурация структур определяется временем установления импульса поля или, точнее, скоростью перемещения линии по площади пленки в процессе нарастания на которой напряженность поля постоянна

Длительности фронта Тф = 5-10 не соответствует пространственная скорость перемещения линии V, ~105 м/с, что на 1-2 порядка превышает минимальную фазовую скорость спиновых волн При этом перемагничивание

осуществляется движением ВОММ, переходящей в треугольный или круговой домен (рис. 14а). С увеличением Хф , когда У„ ~ У+, происходит переход к процессу перемагничивания с образованием характерной кольцевой структуры (рис. \4б-г). Она представляет собой чередование концентрических «колец» -перемагаиченных и неперемагаиченных участков пленки с периодом 20-60 мкм, зависящем от

Рис. 14. Динамические доменные структуры при Н„ = 1,4 кЭ (а), 1,5 кЭ {6-е) в моменты времени I после приложения Ни с различной длительностью фронта нс; t, нс: а - 7; 15; б - 40, 30; в - 40; 35; г - 40, 45; д-70, 75. На, = 220Э.

Дальнейшее увеличение приводит к появлению новой динамической доменной структуры - магнитного вихря (рис. 14д,е). Рукава вихря состоят из слившихся микродоменов, большая ось которых вследствие действия гиротропной силы направлена под углом к радиусу, что и приводит к формированию вихря. Направление закрутки вихрей (если они вызываются гиротропной силой) в исследовавшихся пленках должны совпадать, поскольку знак гиромагнитного отношения в них не изменяется. В экспериментах действительно наблюдалось одно и то же направление закрутки вихрей. В

случае V,, « V+ динамическая ДГ «отслеживает» перемещение линии, где

Приводятся данные по области локализация динамических доменных структур относительно центра перемагничивающего устройства в виде плоской катушки для различных Показано, что определяющую роль в их

формировании играет генерация магнитных возмущений вблизи движущихся ДГ, которая может быть объяснена в рамках спин-волнового механизма. Дополнительным аргументом в пользу влияния механизма излучения спиновых волн движущейся в сильном магнитном поле ДГ на формирование ряда наблюдавшихся доменных структур является то, что все звенья эволюции доменных структур (ВОММ, кольцевые и вихревые структуры, динамическая ДГ) наблюдаются только в феррит-гранатовых пленках с малым затуханием.

Седьмая глава посвящена прикладным вопросам - использованию пленок ферритов-гранатов в магнитооптических устройствах с повышенным быстродействием, разработке новых способов измерения параметров пленок и параметров магнитных полей.

Приведены результаты исследования процессов перемагничивания магнитооптических транспарантов на базе пленок ферритов-гранатов, даются рекомендации по повышению быстродействия и расширению области устойчивой работы устройств. Показано, что зависимости требуемых для переключения ячеек транспарантов энергозатрат от времени переключения ячеек нося пороговый характер.

На основании проведенных исследований процессов перемагничивания пленок предложены способы повышения быстродействия магнитооптических устройств обработки информации, создаваемых на базе феррит-гранатовых пленок, как за счет повышения скорости движения ДГ, так и перехода от механизма перемагничивания движением ДГ к механизму перемагничивания вращением вектора намагниченности. Предложено использовать упорядоченные доменные структуры в качестве основы для управляемых магнитооптических дефлекторов.

Предложены новые способы измерения параметров пленок: знака гиромагнитного отношения, температуры компенсации момента импульса ферримагнетика, эффективного магнитного поля одноосной анизотропии, слоистой структуры пленок.

Приведено описание новых способов и устройств для измерения, визуализации и топографирования магнитных полей, позволяющих оперативно контролировать пространственное распределение магнитных полей сложной формы, визуализировать дефекты в немагнитных проводящих материалах, контролировать качество постоянных магнитов; визуализировать распределение магнитных частиц вплоть до субмикронных размеров на немагнитном носителе; проводить детальную экспертизу магнитной кодировки ценных бумаг и денежных знаков.

Завершается диссертация изложением основных полученных в работе результатов и списком цитированной литературы.

Основные результаты и выводы

1. Разработана магнитооптическая установка для одновременного исследования динамики доменных структур и интегральных характеристик перемагничивания магнитооптических материалов в гармонических и импульсных магнитных полях с временным разрешением 2 нс и временем однократной экспозиции доменной структуры 5 нс. На установке впервые реализован стробоскопический метод исследования динамических доменных структур в переменном магнитном поле с регулируемой кратностью стробирования Кт = 1, 2, 3 ... . Впервые для повышения чувствительности установки в тракте регистрации интегрального сигнала перемагничивания предложено использовать принцип двойного стробирования, что в комплексе с рядом других мер позволило снизить периодические помехи, дрейф и флуктуационные шумы аппаратуры более чем на 40 дБ.

2. Экспериментально исследованы квазистатические процессы перемагничивания пленок ферритов-гранатов. Найдены условия, при которых результаты измерения коэрцитивной силы, полученные методом осцилляции доменных границ, совпадают с результатами, полученными по полуширине квазистатической петли гистерезиса. Показано, что динамические механизмы перемагничивания начинают оказывать влияние на параметры петли гистерезиса, начиная с частот в единицы герц. Выявлена взаимосвязь перегиба на температурной зависимости коэрцитивной силы пленок ферритов-гранатов с наличием соответствующего перегиба на температурной зависимости рассогласования кристаллографических параметров пленки и подложки.

3. При исследовании процессов перемагничивания пленок в гармоническом магнитном поле обнаружена аномальная временная задержка процесса зарождения доменов. Выявлена зависимость диапазона частот гармонического магнитного поля, в котором проявляется явление нестабильности петли гистерезиса в виде вариации поля старта, от параметров магнитного материала. Показано, что причиной нестабильности петли является неповторяемость процесса зарождения доменов при повторении циклов перемагничивания. Благодаря прямой методике наблюдения динамических доменов впервые проведено сопоставление изменения формы и параметров петли гистерезиса при изменении амплитуды и частоты магнитного поля с соответствующими изменениями механизмов перемагничивания, построена обобщенная фазовая диаграмма модификации петель гистерезиса и процессов перемагничивания.

4. В результате исследования динамики доменных границ в сильных магнитных полях показано, что уширение изображения динамической границы может происходить как совместно с изгибными искажениями границы, генерацией магнитных возмущений, так и независимо от них и достигает 200 мкм в пленках с высокой скоростью движения доменных границ. В пленках с малой константой затухания на зависимости скорости доменных границ от поля вдали от критического поля срыва стационарного движения границ обнаружен участок с отрицательной дифференциальной подвижностью, соответствующий

27

формированию пространственно-периодических структур на динамических доменных границах. Показано, что подвижность и скорость насыщения доменных границ вблизи точки магнитной компенсации остаются конечными, уменьшаясь более чем на два порядка величины по сравнению со значениями в окрестности точки компенсации момента импульса. В пленках со сложной анизотропией обнаружены новые разновидности анизотропии скорости доменных границ. Показано, что приложение постоянного магнитного поля в плоскости пленки может приводить, в зависимости от его напряженности и направления, как к подавлению анизотропии скорости границ, так и значительному увеличению разнообразия видов анизотропии скорости доменных границ, наблюдающихся в одном и том же образце.

5. Впервые проведено исследование динамики доменных границ в магнитных полях вплоть до эффективного поля одноосной анизотропии пленок. Показано, что в присутствии поля в плоскости пленки, сравнимого с полем анизотропии, в пленках с высоким фактором качества возможно движение доменных границ со скоростями, на два-три порядка превышающими предельную скорость Уокера и близкими к минимальной фазовой скорости спиновых волн и скорости поперечного звука в кристалле граната, причем скорость насыщения доменных границ при увеличении продвигающего поля достигается асимптотически. Обнаружена верхняя (по полю) граница генерации магнитных возмущений вблизи движущейся доменной границы, тем самым подтверждено теоретически предсказанное явление излучения спиновых волн доменной границей в сильных магнитных полях. Выявлен вид зависимости скорости доменных границ, движущихся вдоль оси легкого намагничивания, от поля в плоскости пленки.

6. Проведено исследование процессов импульсного перемагничивания пленок ферритов-гранатов в однородном магнитном поле. Показано, что кривая импульсного перемагничивания состоит из двух участков, усредненные коэффициенты переключения которых различаются на 1-3 порядка. На первом участке (с большим коэффициентом переключения) в процессе перемагничивания образуются динамические доменные структуры, форма участка отражает особенности процессов зарождения и движения доменов, а также неоднородность пленок. Пороговое поле перехода ко второму участку (с меньшим коэффициентом переключения) совпадает с эффективным полем анизотропии пленок. На втором участке в процессе перемагничивания доменные структуры не образуются. Выявлена взаимосвязь порогового поля перехода к процессам вращения намагниченности с величиной рассогласования кристаллографических параметров решетки пленки и подложки. Обнаружено снижение пороговых полей зарождения доменов при периодическом зарождении доменов по сравнению с однократным. Показано, что критерий Стонера-Вольфарта выполняется при импульсном перемагничивании пленок вдоль оси легкого намагничивания в присутствии постоянного поля, перпендикулярного легкой оси.

7. В результате исследования механизмов формирования доменных структур в аксиально-симметричном импульсном магнитном поле найдена

взаимосвязь особенностей волны опрокидывания магнитного момента и параметров пленок, построена модель волны опрокидывания магнитного момента. Обнаружено изменение ориентации динамического треугольного магнитного домена относительно осей магнитной анизотропии пленки при изменении амплитуды импульса поля. Выявлена взаимосвязь формы интегрального сигнала перемагничивания с механизмами импульсного перемагничивания пленок.

8. Впервые проведено экспериментальное исследование влияния скорости нарастания магнитного поля на конфигурацию динамических доменных структур, возникающих в процессе импульсного перемагничивания пленок. Показано, что в пленках с достаточно малой констан той затухания при уменьшении скорости нарастания поля с аксиальной симметрией последовательно реализуются механизмы перемагничивания пленок с образованием следующих динамических доменных структур: волны опрокидывания магнитного момента, переходящей в треугольный или круговой магнитный домен; системы концентрических кольцевых доменов; магнитного вихря; динамической доменной границы. На основе спин-волнового механизма построена модель трансформации доменных структур при изменении скорости нарастания поля.

9. Исследована эволюция гигантских динамических доменов и динамических спиральных доменов в течение периода гармонического магнитного поля. Найдены необходимые и достаточные условия для формирования спиральных доменных структур и гигантских динамических доменов. Показано, что верхняя граница области формирования спиральных доменов по частоте поля связана с преобразованиями структуры границ доменов. Обнаружено формирование динамических цилиндрических магнитных доменов с размерами, на два порядка превышающими равновесные размеры доменов. Выявлены условия формирования решеток доменов как в гармоническом, так и в импульсном магнитном поле. Обнаружены новые конфигурации двумерных решеток доменов.

10. На основании результатов проведенных исследований процессов перемагничивания пленок ферритов-гранатов предложены и защищены авторскими свидетельствами на изобретения и патентами:

- новые магнитооптические устройства: дефлекторы, модуляторы;

- новые способы повышения быстродействия магнитооптических устройств обработки и отображения информации;

- новые способы измерения параметров пленок: знака гиромагнитного отношения, температуры компенсации момента импульса ферримагнетика, эффективного магнитного поля одноосной анизотропии, слоистой структуры пленок;

- новые способы и устройства для измерения, визуализации и топографирования магнитных полей.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Дудоров В.Н., Логунов М.В., Рандошкин В.В., Червенков В.Д. Устройство подавления помех, дрейфа и шума для магнитооптической установки // ПТЭ.-1985.-№1,- С. 146-148.

2. Логунов М.В., Рандошкин В.В. Интегральные характеристики импульсного перемагничивания пленок феррит-гранатов // ЖТФ.- 1985.- Т. 55, вып. 6.- С. 1199-1201.

3. Логунов М.В., Рандошкин В.В., Сигачев В.Б. Универсальная установка для исследования динамических свойств материалов с цилиндрическими магнитными доменами // ПТЭ.-1985.- № 5.- С. 247-248.

4. Логунов М.В., Рандошкин В.В. Интегральные характеристики и динамика импульсного перемагничивания пленок феррит-гранатов // ЖТФ.-1985.- Т. 55, вып. 10,-С. 1987-1991.

5. Логунов М.В., Рандошкин В.В. Зарождение доменов с обратной намагниченностью при импульсном перемагничивании пленок феррит-гранатов в присутствии поля в плоскости пленки // Письма в ЖТФ.- 1986.- Т. 12, вып. 1.-С. 28-32.

6. Дудоров В.Н., Логунов М.В., Рандошкин В.В., Тимошечкин М.И., Червоненкис А.Я. Магнитооптический носитель информации. Авт. свид. № 1292511.1986.

7. Дудоров В.Н., Логунов М.В., Рандошкин В.В. Магнитооптический модулятор. Авт. свид. №1274511.1986.

8. Дудоров В.Н., Логунов М.В., Рандошкин В.В. Влияние неоднородности импульсного магнитного поля на перемагничивание пленок феррит-гранатов //ЖТФ.-1986.- Т. 56, вып. 6.- С. 949-951.

9. Логунов М.В., Рандошкин В.В., Сигачев В.Б. Спин-волновой механизм генерации микродоменов вблизи движущейся доменной стенки // Новые магнитные материалы микроэлектроники (тез. докл. X Всесоюной школы-семинара). Рига.-1986.- С. 208-209.

ЮДудоров В.Н., Логунов М.В., Рандошкин В.В. Влияние температуры на интегральные характеристики импульсного перемагничивания пленок феррит-гранатов // ФТТ,-1986.- Т. 28, вып.5.- С. 1549-1552.

П.Логунов М.В., Рандошкин В.В. Импульсное перемагничивание пленок феррит-гранатов в присутствии поля в плоскости пленки // ФТТ.- 1986.- Т. 28, вып. 5.- С. 1559-1562.

П.Логунов М.В., Рандошкин В.В., Сигачев В.Б. Динамические доменные структуры при импульсном перемагничивании монокристаллических пленок феррит-гранатов // ФТТ.-1987.- Т. 29, вып. 8.- С. 2247-2254.

13.Логинов Н.А., Логунов М.В., Рандошкин В.В., Тимошечкин М.И. Магнитооптический носитель информации. Авт. свид. № 1351446.1987.

14.Дудоров В.Н., Логунов М.В., Рандошкин В.В. Способ определения числа слоев в домено-содержащей пленке. Авт. свид. № 1300560. МКИ Gl 1C11/14 // Бюлл.изобр. 1987.-№12.

15.Логунов М.В., Рандошкин В.В. Формирование волны опрокидывания магнитных моментов в пленках феррит-гранатов // ФТТ.-1988.- Т. 30, вып. 2.-С. 378-381.

16.Логунов М.В., Рандошкин В.В. О динамике доменных стенок в пленках феррит-гранатов в сильных магнитных полях // ЖТФ.-1988.- Т. 58, вып. 6.- С. 1237-1238.

П.Логунов М.В., Рандошкин В.В. Спиральная доменная структура в пленках феррит-гранатов // XVIII Всесоюзн. конф. по физике магн. явлений (тез. докл.). Калинин, 1988.- С. 235-236.

18.Логинов НА., Логунов М.В., Рандошкин В.В. Импульсное перемагничивание пленок феррит-гранатов вблизи точки компенсации момента импульса // Письма в ЖТФ.-1988.-Т. 14,вып.14.-С. 1315-1318.

19.Логунов М.В., Рандошкин В.В. Малогабаритный блок питания электронно-оптического преобразователя // ПТЭ.-1988.- № 5.- С. 242.

20.Логунов М.В., Рандошкин В.В., Червоненкис А.Я. Высокие скорости доменных стенок в магнитооптических пленках феррит-гранатов в присутствии планарного магнитного поля // Письма в ЖТФ.- 1989.- Т. 15, вып. 9.- С. 64-67.

21.Логинов Н.А, Логунов М.В., Рандошкин В.В. Способ определения знака гиромагнитного отношения в доменосодержащих пленках. Авт. свид. № 1501159. МКИ 011011/14 //Бюлл. изобр. 1989.- №30.

22.Голузинский ПА., Логинов НА, Логунов М.В., Рандошкин В.В. Способ определения температуры компенсации момента импульса в доменосодержащих пленках. Авт. свид. № 1513518. МКИ 011С11/14 // Бюлл. изобр. 1989.-№37.

23.Логунов М.В., Прытков В.П., Рандошкин В.В. Способ калибровки электромагнита. Авт. свид. № 1513530. МКИ Ы01Р7/06, Н01Н49/00 // Бюлл. изобр. 1989.-№37.

24.Рандошкин В.В., Логунов М.В., Чани В.И., Сажин Ю.Н., Клин В.П., Нам Б.П., Соловьев А.Г., Червоненкис А.Я. Магнитооптические пленки феррит-гранатов для быстродействую-щих управляемых транспарантов // Письма в ЖТФ.-

1989.- Т. 15, вып. 14.- С. 42-44.

25.Клин В.П., Логунов М.В., Нам Б.П., Рандошкин В.В., Сажин Ю.Н., Соловьев А.Г., Чани В.И., Червоненкис А.Я. Влияние диффузионного отжига на свойства пленок (У,Ьи,Рг,Б1)3 (Ре,0я)5012 с ромбической анизотропией // Письма в ЖТФ.-1989.- Т. 15, вып. 14.- С. 79-83.

26. Логинов Н.А., Логунов М.В., Рандошкин В.В. Исследование свойств пленок (0с1,Тш,Б1)3(Ре,0я)5 012 в окрестности точки компенсации момента импульса // ФТТ.-1989.- Т. 31, вып. 10.- С. 58-63.

27.Рандошкин В.В., Чани В.И., Логинов Н.А., Логунов М.В., Сигачев В.Б., Тимошечкин М.И., Свойства магнитооптических пленок феррит-граната состава (Б1,У,Ьи)3(Ре,0я)5012// Препринт ИОФ АН СССР № 76. М., 1989.-68 с.

28.Логунов М.В., Рандошкин В.В., Сажин Ю.Н. Динамические домены в пленках (У,Ьи,Б1)3(Ре,0я)5012 с ориентацией (210) // ФТТ.- 1990.- Т. 32, вып. 5.- С. 1456-1460.

29.Еськов Н.А, Логунов М.В, Рандошкин В.В., Сажин Ю.Н., Чани В.И. Свойства пленок (Y,Lu,Bi)3(Fe,Ga)sOi2, выращенных на подложках из кальций-ниобий-галлиевого граната // Электронная техника. Серия Материалы. 1990.- № 5/250.- С. 30-32.

ЗОЛогинов НА, Логунов М.В., Рандошкин В.В. О знаке эффективного значения гиромагнитного отношения в пленках феррит-гранатов вблизи точки компенсации момента импульса//ЖТФ.-1990.- Т. 60, вып. 9.- С. 126-128.

31.Логунов М.В., Рандошкин В.В. Способ калибровки источника магнитного поля. Авт. свид. № 1603436. МКИ Gl 1C11/14 // Бюлл. изобр. 1990.- № 40.

32.Логунов М.В., Рандошкин В.В. Носитель информации. Авт. свид. № 1541673 // Бюлл. изобр. 1990.- № 5.

ЗЗЛогунов М.В., Рандошкин В.В., Сажин Ю.Н. Импульсное перемагаичивание эпитаксиальных пленок с ромбической анизотропией

//Письма в ЖТФ.-1990.- Т. 16, вып. 12.- С. 68-72.

34.Логунов М.В., Рандошкин В.В., Сажин Ю.Н. Влияние температуры на свойства эпитакси-альных пленок с ориентацией (210) // Письма в ЖТФ.-1990.-Т. 16, вып. 18.-С. 60-64.

35.Randoshkin V.V., Logunov M.V.. Dynamic properties of iron garnet films // Thin Films and Beam-Solid Interactions. C-MRS Proc. 1990,- V. 4.- P. 267-272.

36.Логунов М.В., Рандошкин В.В. Динамика перемагничивания пленок феррит-гранатов со слабой одноосной анизотропией // ФТТ.- 1991.- Т. 33, вып. 3.- С. 955-957.

37.Логунов М.В., Рандошкин В.В., Сажин Ю.Н., Клин В.П., Нам Б.П., Соловьев А.Г. Механизмы переключения ячеек магнитооптического управляемого транспаранта с повышенной коэрцитивностью // ЖТФ.- 1991.- Т. 61, вып. 4.-С. 205-207.

38.Логунов М.В., Рандошкин В.В.. Способ формирования доменной структуры в магнетике и магнитооптический дефлектор-концентратор. Авт. свид. № 1675950. МКИ Gl 1C11/14 // Бюлл. изобр. 1991.- № 33.

39.Логинов НА, Логунов М.В., Рандошкин В.В., Сажин Ю.Н. О термостабильности динамических параметров магнитооптических пленок феррит-гранатов с высоким быстродействием // ЖТФ.- 1991.- Т. 61, вып. 10.-С.180-183.

40.Айрапетов АА, Логунов М.В., Рандошкин В.В., Чани В.И. Пленки

с повышенным гиромагнитным отношением // Письма в ЖТФ.-1992.- Т. 18, вып. 2.- С. 74-77.

41.Логунов М.В., Рандошкин В.В. Способ измерения эффективного магнитного поля одноосной анизотропии в магнитной пленке. Авт. свид. № 1765847. МКИ Gl 1C11/14 // Бюлл. изобр. 1992.- № 36.

42.Рандошкин В.В., Логунов М.В., Сажин Ю.Н., Чани В.И., Клин В.П., Шушерова Е.Э. Пленки (Eu,Bi)3(Fe>Ga)sOi2 с разной ориентацией вблизи точки компенсации момента импульса // Письма в ЖТФ.- 1992.- Т. 18, вып. 4.-С. 71-74.

43Айрапетов АА, Логунов М.В., Рандошкин В.В., Чани В.И., Шушерова Е.Э. Пленки с повышенным гиромагнитным отношением //

Письма в ЖТФ.-1992.- Т. 18, вып. 4.- С. 79-82.

44.Айрапетов А.А., Логунов M.В., Рандошкин В.В., Чани В.И., Шушерова Е.Э. Свойства пленок (Ho,B')3(Fe.Ga)50i2 вблизи точки компенсации момента импульса // ФТТ.-1992.- Т. 34, вып. 5.- С. 1640-1642.

45.Логунов М.В., Рандошкин В.В. Нелинейная динамика доменных стенок в висмут-содержащих монокристаллических пленках феррит-гранатов // Труды ИОФАН. М.: Наука, 1992.- Т. 35.- С. 107-122.

46.Рандошкин В.В., Ефремов В.В., Логунов М.В., Сажин Ю.Н. Пленки (Tb,Bi)3(Fe,Ga)5 о12 вблизи компенсации момента импульса // Письма в ЖТФ.-1993.-Т. 19, вып. 2.-С. 28-32.

47.Рандошкин В.В., Логунов М.В. Динамическая визуализация магнитной записи // Письма в ЖТФ.-1993.- Т. 19, вып. 16.- С. 62-65.

48.Логунов М.В., Рандошкин В.В. Устройство для визуализации и топографирования пространственно-неоднородного магнитного поля. Патент № 1813217. MKHG11B11/14 //Бюлл. изобр. 1993.-№ 16.

49.Логунов М.В., Рандошкин В.В. Способ топографирования неоднородного магнитного поля. Авт. свид. № 1824618. МКИ G02F1/09 // Бюлл. изобр. 1993.-№24.

50.Логунов М.В., Рандошкин В.В. Способ визуализации и топографирования магнитных полей. Авт. свид. № 1824619. МКИ G02F11/09 // Бюлл. изобр. 1993.-№24.

51.Рандошкин В.В., Логунов М.В. Эффект "памяти" при импульсном перемагничивании пленок феррит-гранатов, начинающемся зародышеобра-зованием // Письма в ЖТФ.-1994.- Т. 20, вып. 5.- С. 17-21.

52.Рандошкин В.В., Логунов М.В. Динамическая визуализация дефектов в проводящих материалах с помощью магнитооптического магнитовизора // Письма в ЖТФ.-1994.- Т. 20, в. 5.- С. 22-26.

53. Рандошкин В.В., Логунов М.В. Механизм формирования диффузной доменной стенки // ФТТ.-1994.- Т. 36, вып. 6.- С. 1770-1773.

54.Логунов М.В., Рандошкин В.В. Влияние рассогласования параметров пленки и подложки на перемагничивание висмут-содержащих пленок феррит-гранатов // ЖТФ.-1994.- Т. 64, вып. 7.- С. 197-200.

55. Рандошкин В.В., Логунов М.В. Влияние планарного магнитного поля на динамику доменных стенок в пленках феррит-гранатов с малым затуханием // ФТТ.-1994.- Т. 36, вып. 12.- С. 3498-3505.

56.Logunov M.V. Domain wall mobility at high drive fields // 14th Int. Coll. on Magnetic Films and Surfaces. Dusseldorf, 1994.- P. 700-701.

57.Логунов М.В., Рандошкин В.В. Способ визуализации и топографирования неоднородных магнитных полей. Патент РФ № 2017182. МКИ G02F11/09 // Бюлл. изобр. 1994.-№ 14.

58.Логунов М.В., Рандошкин В.В. Устройство для визуализации и топографирования неоднородных магнитных полей. Патент РФ № 2047170. МКИ G02F11/09 // Бюлл. изобр. 1995.- № 30.

59.Рандошкин В.В., Логунов М.В., Сажин Ю.Н. Влияние празеодима на динамику доменных стенок в пленках

магнитной анизотропией // ЖТФ.-1996.- Т

6ОЛогунов М.В., Червенков В.Д. Двухполярный импульсный стабилизатор тока электромагнита // ПТЭ.-1997.- № 1.- С. 166-167.

61.Логунов М.В., Моисеев Н.В. Формирование сотовой доменной структуры в магнитных пленках // Письма в ЖТФ.-1997.- Т. 23, вып. 9.- С. 46-51.

62. Логунов М.В., Косинец ГА. Динамика торцевой доменной границы в пленках ферритов-гранатов // Новые магнитные материалы микроэлектроники (тез. докл. XVI Междунар. школы-семинара). М., 1998.- С. 290-291.

63.Логунов М.В., Герасимов М.В. Коэрцитивная сила пленок ферритов-гранатов в зависимости от максимальной напряженности внешнего магнитного поля // Письма в ЖТФ.-1999.- Т. 25, вып. 22.- С. 39-43.

64.Логунов М.В., Герасимов М.В., Косинец Г.А., Моисеев Н.В. Установка для исследования процессов перемагничивания магнитооптических материалов в диапазоне частот 0-200 кГц// Методы и средства измерений физических величин (тез. докл IV Всеросс. конф.). Н. Новгород, 1999.- Ч. 1.- С. 37-38.

65.Батин В.В., Герасимов М.В., Кяшкин В.М., Логунов М.В. Влияние рассогласования параметров пленки и подложки на коэрцитивную силу пленок ферритов-гранатов // Вестник Нижегородского университета. Серия физика тв. тела.- 2000.- Вып. 1(3).- С. 24-30.

66.Логунов М.В., Герасимов М.В. Формирование двумерных решеток доменов в гармоническом магнитном поле // Письма в ЖЭТФ.- 2001.- Т. 74, вып. 10.- С. 551-555.

67.Логунов М.В., Герасимов М.В. Эволюция динамических спиральных доменов в течение периода переменного магнитного поля // ФТТ.- 2002.- Т. 44, вып. 9.-С. 1627-1631.

68.Логунов М.В., Герасимов М.В., Малышев П.М. О причинах нестабильности динамических петель гистерезиса пленок ферритов-гранатов // Новые магнитные материалы микроэлектроники (сб. трудов XXVIII междунар. школы-семинара). М., 2002.- С. 428-430.

69.Логунов М.В., Герасимов М.В. Формирование спиральных доменов при квазистатическом изменении магнитного поля // Новые магнитные материалы микроэлектроники (сб. трудов XXVIII междунар. школы-семинара). М., 2002.-С. 431-433.

70.Логунов М.В., Моисеев Н.В., Юдина СВ. Динамика доменных границ в окрестности точки компенсации магнитного момента // Новые магнитные материалы микроэлектроники (сб. трудов XVIII междунар. школы-семинара). М., 2002.-С. 471-473.

71.Логунов М.В., Моисеев Н.В., Сажин Ю.Н., Юдина СВ. Быстродействие и энергетические затраты на переключение состояния ячеек магнитооптического транспаранта // Письма в ЖТФ.- 2003.- Т. 29, вып. 12.- С. 37-41.

72.Логунов М.В., Герасимов М.В. Формирование и эволюция гигантских динамических доменов в гармоническом магнитном поле // ФТТ.- 2003.- Т. 45, вып. 5,-С 1031-1036.

Список цитируемой литературы

1. Sixtus K.J., Tonks L. Propagation of Large Barkhausen Discontinuities // Phys. Rev.- 1931.- V. 37, № 8.- P. 930-958. Part II: Phys. Rev,- 1932.- V. 42, № 3.- P. 419-435.

2. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. К теории дисперсии магнитной проницаемости в ферромагнитных телах (1935 г.) // В кн.: Ландау Л.Д. Собр. тр. М.: Наука, 1969.- С. 128-243.

3. Малоземов А., Слонзуски Дж. Доменные стенки в материалах с цилиндрическими магнитными доменами. - М.: Мир, 1982.- 384 с.

4. Элементы и устройства на цилиндрических магнитных доменах: Справочник / A.M. Балбашов, Ф.В. Лисовский, В.К. Раев и др. / Под ред. Н.Н. Евтихеева, Б.Н. Наумова. М.: Радио и связь, 1987.- 488 с.

5. Zimmer G.J., Morris T.M., Vural К., Humphrey F.B. Dynamic diffuse wall in magnetic bubble garnet materials // Appl. Phys. Lett.-1974.- Vol. 25, N 12.- P.750-753.

6. Боков В.А., Волков В.В., Карпович В.И. Эмпирическое выражение для скорости насыщения доменной стенки в гранатовых ЦМД-пленках // ФТТ.-1982.- Т.24, вып. 8.- С. 2318-2324.

7. Боков ВА., Волков В.В., Петриченко Н.Л. Динамика доменных границ в пленках гранатов в больших продвигающих полях. ФТТ.- 2002.- Т. 44, вып. П.-С. 2018-2021.

8. Иванов Л.П., Логгинов А.С., Непокойчицкий ГА. Экспериментальное обнаружение нового механизма движения доменных границ в сильных магнитных полях //ЖЭТФ.-1983.- Т. 84, вып. 3.- С. 1006-1022.

9. Иванов Л.П., Логгинов А.С., Непокойчицкий Г.А., Никитин Н.И. Экспериментальное исследование неоднородного вращения вектора намагниченности в монокристаллических пленках ферритов-гранатов // ЖЭТФ.-1985.- Т. 88, вып. 1.- С. 260-271.

10.Kleparski V. G., Pinter I, Bodis L. Domain walls formation during nucleation in garnet films // IEEE Trans. Magn.1984.- V. MAG-20, N 5.- P. 1156-1158.

П.Клепарский В.Г., Пинтер И. Динамические микромагнитные структуры в магнито-одноосных пленках ферритов-гранатов // ФТТ.- 1988.- Т. 30, вып. 9.-С. 2787-2790.

12.Куделькин Н.Н., Прохоров A.M., Рандошкин В.В., Сигачев В.Б., Тимошечкин М.И. Механизмы импульсного перемагничивания пленок феррит-гранатов // ДАН СССР.-1985.- Т. 281, вып. 4.- С. 848-851.

13.Четкий М.В., Шапаева Т.Б., Савченко Л.Л. Аксиально-симметричные доменные структуры в пленках ферритов-гранатов // ФТТ.- 2000.- Т. 42, вып. 7.-С. 1287-1290.

14.Барьяхтар В.Г., Иванов Б.А., Четкий М.В. Динамика доменных границ в слабых ферромагнетиках // УФН.-1985.- Т. 146, вып. 3.- С. 417-458.

15.Белотелов В.И., Логгинов А.С., Николаев А.В. Детектирование и исследование магнитных микро- и наноструктур с применением оптической микроскопии темного поля // ФТТ.- 2003.- Т. 45, вып. 3.- С. 490-499.

16.Колотов О.С., Мусаев Т.Ш., Погожев ВА, Телеснин Р.В. Универсальная установка для изучения импульсного перемагничивания магнитных пленок в наносекундном диапазоне // ПТЭ.-1976.- № 5.- С. 243-245/

17.Колотов О.С., Погожев ВА. Импульсное перемагничивание пленок ферритов-гранатов // Вестник МГУ. Серия 3. Физика, Астрономия.-1991,- Т. 32, № 5.- С. 3-18.

18.3вездин А.К., Котов ВА Магнитооптика тонких пленок.- М.: Наука, 1988.192 с.

19.Гуляев Ю.В., Никитов СА, Животовский Л.В., Климов А.А., Тайад Ф., Пресманес Л., Бонин К., Цай Ч.С., Высоцкий С.Л., Филимонов Ю.А. Ферромагнитные пленки с периодическими структурами с магнонной запрещенной зоной - магнонные кристаллы // Письма в ЖЭТФ.- 2003.- Т. 77, вып. 10.-С. 670-674.

20.Вашковский А.В., Локк Э.Г., Щеглов В.И. Влияние наведенной одноосной анизотропии на доменную структуру и фазовые переходы пленок железоиттриевого граната// ФТТ.-1999.- Т. 41, вып. 11.- С. 2034-2041.

21.Беспятых Ю.И., Василевский В., Воронов В.И., Никитов СА Закрепление флюксонов в поле рассеяния доменной структуры одноосного ферромагнетика // Радиотехника и электроника.- 2003.- Т. 48,2.- С. 233-241.

22.Кандаурова Г.С., Свидерский А.Э. Процессы самоорганизации в многодоменных магнитных средах и формирование устойчивых динамических структур // ЖЭТФ.-1990.- Т. 97, вып. 4.- С. 1218-1230.

23.Кандаурова Г.С. Новые явления в низкочастотной динамике коллектива магнитных доменов // УФН.- 2002.- Т. 172, № 10.- С. 1165-1187.

24.Дикштейн И.Е., Лисовский Ф.В., Мансветова Е.Г., Чижик Е.С. Формирование рефлексивных доменных структур при монополярном и циклическом намагничивании одноосных магнитных пленок // ЖЭТФ.- 1991.- Т. 100, вып. 5.-С. 1606-1626.

25.Лисовский Ф.В., Мансветова Е.Г., Николаева Е.П., Николаев А.В. Динамическая самоорганизация и симметрия распределений магнитного момента в тонких пленках // ЖЭТФ.-1993.- Т. 103, вып. 1.- С. 213-233.

26.Лисовский Ф.В., Мансветова Е.Г., Пак Ч.М. Сценарии упорядочения и структура самоорганизующихся двумерных массивов доменов в тонких магнитных пленках //ЖЭТФ.-1995.- Т. 108, вып. 3.- С. 1031-1051.

27.Seshadri R., Westervelt R.M. Statistical mechanics of magnetic bubble arrays. I. Topology and thermalization. II. Observations of two-dimensional melting // Phys. Rev. В.-1992.- V. 46, № 9.. p. 5142-5149 (I), 5150-5161 (II).

28. Hu J., Westervelt R.M. Collective transport in two-dimensional magnetic bubble arrays // Phys. Rev. В.-1995.- V. 51, № 23.- P. 17279-17282.

29.Соловьев М.М., Филиппов Б.Н. Поведение полосовой доменной структуры одноосной ферромагнитной пленки во внешнем периодическом поле // ФММ.-2003.-Т. 96, №2.-С. 74-77.

30. Колотое О.С., Погожев В A, Телеснин Р.В. Методы и аппаратура для исследования импульсных свойств тонких магнитных пленок. - М.: Изд-во МГУ, 1970.-192 с.

31.Колотов О.С., Погожев ВА, Телеснин Р.В. Импульсное перемагничивание тонких магнитных пленок // УФН.-1974.- Т.113, вып.4.- С. 569-595.

32.Вонсовский СВ. Ферромагнетизм // Физическая энциклопедия. М., 1998.- Т. 5.- С. 294-299.

33.Magni A., Vertesy G. Dipolar-random-field Ising model: An application to garnet films // Phys. Rev. В.- 2000,- V. 61, № 5.- P. 3203-3206.

34.Поляков П.А.Теория диффузной доменной границы // Письма в ЖЭТФ.-1994.- Т. 60, вып. 5.- С. 336-339..

35.Kosinski RA Chaotic motion of diffuse domain wall in magnetic garnets // Phys. Rev. В.-1994.- V. 50, N 7.- P. 6751-6755.

36.3вездин А.К., Попков А.Ф., Четкий М.В. Динамика солитонов в доменной границе ферромагнетика // УФН.-1992.- Т. 162, № 12.- С. 151-155.

37.Елеонский В.М., Кирова Н.Н., Кулагин Н.Е. О предельных скоростях и типах волн магнитного момента // ЖЭТФ.-1978.- Т. 74, вып. 5.- С. 1814-1820.

38. Иванов Б А, Кулагин Н.Е. О предельной скорости и вынужденном движении доменной стенки ферромагнетика во внешнем поле, перпендикулярном оси легкого намагничивания // ЖЭТФ.-1997.- Т. 112, вып. 3.- С. 953-974.

39.Ходенков Г.Е. Устойчивость режима одномерного прецессионного движения доменной границы под действием постоянного магнитного поля в одноосном ферромагнетике.- ФТТ.- 2002.- Т. 44, вып. 1.- С. 106-111.

40.Ходенков Г.Е. Излучение спиновых волн при движении блоховской доменной границы в ферромагнетике с большой константой анизотропии // ФММ-1975.- Т. 39, вып. 3.- С. 466-472.

41.Лебедев Ю.Г., Раевский Е.И. Роль динамических эффектов при перемагничивании ЦМД-пленки // Новые магнитные материалы для микроэлектроники (тез. докл. VIII Всесоюзн. школы-семинара). Донецк, 1982.-С.121-122.

42.Мишин СА, Рудашевский Е.Г. Перемагничивание тонкой магнитной пленки в сильном импульсном магнитном поле // ЖТФ.-1988.- Т. 58, вып. 9.- С. 18151817.

Подписано в печать 07.12.04. Объем 2,25 п. л. Тираж 100 экз. Заказ № 2408.

Типография Издательства Мордовского университета 430000, г. Саранск, ул. Советская, 24

»2685 в

il

 
Содержание диссертации автор исследовательской работы: доктора физико-математических наук, Логунов, Михаил Владимирович

Используемые в тексте сокращения терминов и обозначения 6 основных физических величин

ВВЕДЕНИЕ

1. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ДОМЕННОЙ СТРУКТУРЫ 19 И ПРОЦЕССОВ ПЕРЕМАГНИЧИВАНИЯ

1.1. Методы наблюдения магнитных доменов

1.2. Методы исследования динамические свойств магнетиков

1.3. Магнитооптическая установка для исследования процессов пе- 25 ^ ремагничивания в квазистатических и импульсных магнитных полях ф 1.4. Магнитооптическая установка для исследования процессов перемагничивания в гармоническом магнитном поле

1.5. Оптимизация параметров магнитооптических установок

1.6. Устройство для подавления помех, дрейфа и шума 45 при регистрации интегрального сигнала перемагничивания

1.7. Методы формирования квазистатических, импульсных и 50 гармонических магнитных полей

1.8. Методы измерения параметров пленок ферритов-гранатов

2. КВАЗИСТАТИЧЕСКОЕ ПЕРЕМАГНИЧИВАНИЕ 66 ПЛЕНОК ФЕРРИТОВ-ГРАНАТОВ

2.1. Петля гистерезиса пленок ферритов-гранатов

2.2. О методиках регистрации квазистатических петель гистерезиса

2.3. Коэрцитивная сила для частных и предельных петель гистере- 72 зиса

2.4. Температурные зависимости параметров петли гистерезиса

2.5. Влияние рассогласования кристаллографических параметров 77 пленки и подложки на коэрцитивную силу пленки

3. Ш ЛИНЕЙНАЯ ДИЗДМИКА ДОМЕННЫХ ГРАНИЦ 81 ^ В СИЛЬНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ

3.1. Нелинейная динамика доменных границ в магнитных пленках: 82 теория и эксперимент

3.2. Динамика «диффузных» доменных границ

3.3. О предельной скорости доменных границ в одноосных пленках 93 ферритов-гранатов

3.4. Динамика доменных границ в окрестности точек компенсации 96 магнитного момента и момента импульса

3.5 Движение доменных границ вдоль оси легкого намагничивания

3.6. Неодномерная динамика доменных границ в пленках 106 ф ферритов-гранатов с малым затуханием

3.7. Формирование пространственно-периодических структур 111 на движущихся доменных границах

3.8. Динамика доменных границ в пленках ферритов-гранатов 116 с комбинированной анизотропией

4. ИМПУЛЬСНОЕ ПЕРЕМАГНИЧИВАНИЕ 122 № ПЛЕНОК ФЕРРИТОВ-ГРАНАТОВ

Ф 4.1 Механизмы импульсного перемагничивания магнитных пленок

4.2. Методика исследования процессов импульсного 127 перемагничивания в пленках ферритов-гранатов

4.3. Кривая импульсного перемагничивания плёнок ферритов- 130 гранатов

4.4. Зарождение доменов с обратной намагниченностью при 136 импульсном перемагничивания плёнок ферритов-гранатов

4.5. Перемагничивание пленок ферритов-гранатов в присутствии 141 (Й4- поля в плоскости плёнки

4.6. О механизме перемагничивания плёнок ферритов-гранатов вращением вектора намагниченности

4.7. Влияние температуры на процессы импульсного перемагничи- 151 вания плёнок ферритов-гранатов

4.8. Импульсное перемагничивание плёнок ферритов-гранатов 153 вблизи точки компенсации момента импульса

4.9. Импульсное перемагничивание плёнок ферритов-гранатов 155 с комбинированной магнитной анизотропией

5. ПЕРЕМАГНИЧИВАНИЕ ПЛЕНОК ФЕРРИТОВ-ГРАНАТОВ 159 т в ГАРМОНИЧЕСКОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ

5.1. Динамические петли гистерезиса пленок ферритов-гранатов 159 ф 5.2. Поле старта и задержка возникновения зародышей

Перемагничивания

5.3. Коэрцитивная сила пленок ферритов-гранатов 165 в гармоническом магнитном поле

5.4. О причинах нестабильности динамических петель гистерезиса

5.5. Динамические петли гистерезиса в присутствии постоянного 176 поля смещения

Ф 5.6. Механизмы перемагничивания и форма динамических петель ф гистерезиса

6. ФОРМИРОВАНИЕ УПОРЯДОЧЕННЫХ ДОМЕННЫХ 182 СТРУКТУР В ПЛЕНКАХ ФЕРРИТОВ-ГРАНАТОВ

6.1 Формирование и движение массива полосовых доменов 182 в однородном магнитном поле

6.2 Квазистатическое формирование спиральных доменов

6.3 Эволюция динамических спиральных доменов 190 в гармоническом магнитном поле

0 6.4 Формирование и эволюция гигантских динамических доменов

Б ГйрМОНИЧССКОМ МаГНИТНОМ ПОЛ

Ф 6.5 Формирование двумерных решеток доменов в импульсном и гармоническом магнитных полях 6.6. Динамические доменные структуры в градиентных импульсных магнитных полях 6.7 Формирование метастабильных динамических доменов в процессе размагничивания пленок ферритов-гранатов 6.8. Влияние времени нарастания магнитного поля на процессы перемагничивания плёнок ферритов-гранатов

7. МАГНИТООПТИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА НА БАЗЕ

ПЛЕНОК ФЕРРИТОВ-ГРАНАТОВ ф 7.1. Механизмы перемагничивания пленок ферритов-гранатов для быстродействующих магнитооптических устройств 7.2. Динамика переключения магнитооптических транспарантов 246 на основе ферритов-гранатов с ромбической магнитной анизотропией -7.3. Быстродействие и энергетические затраты на переключение 251 состояния ячеек магнитооптического транспаранта № 7.4. Новые способы и устройства для измерения параметров

Ф пленок и параметров магнитных полей

 
Введение диссертация по физике, на тему "Динамика доменных структур и интегральные характеристики перемагничивания пленок ферритов-гранатов"

Начало изучению динамики доменных структур положили эксперименты К.Сикстуса и Л.Тонкса по исследованию распространения магнитных не-однородностей (доменных границ) вдоль железоникелевой проволоки [327,328,337] и теоретическая работа Л.Д.Ландау и Е.М.Лифшица, в которой проводился анализ динамики доменной границы на основе уравнения движения магнитного момента с учетом релаксационных процессов [131]. На протяжении нескольких десятилетий экспериментальные методы исследования динамических доменов оставались косвенными, а результаты исследования различных магнитных материалов свидетельствовали о линейной зависимости скорости доменных границ от поля.

Непосредственные наблюдения динамической доменной структуры в процессе перемагничивания стробоскопическим методом или с помощью высокоскоростной фотографии [8,9,21,28,30-35,64,77,84-90,107-111,113-120 и др.] основываются в большинстве случаев на использовании магнитооптических эффектов благодаря их безинерционности. Наиболее полную информацию о процессах перемагничивания получают, одновременно регистрируя динамические доменные структуры и интегральные характеристики перемагничивания [95,113-119]. Применение прямых методов исследования, тесное сотрудничество экспериментаторов и теоретиков значительно расширили представления о процессах зарождения и движения доменов, о внутренней структуре доменных границ, о важной и часто определяющей роли нелинейных эффектов в процессах динамической перестройки доменной структуры.

Ферриты со структурой граната широко используются в различных радиоэлектронных устройствах, в магнитооптических устройствах для управления и обработки оптических сигналов, записи информации, визуализации и топографирования магнитных полей [18,78,134,198,207,226,252], при разработке перспективных магнонных кристаллов [56]. Исследование доменной структуры пленок ферритов-гранатов представляет интерес для разработки устройств на спиновых волнах [42], сверхпроводниковых токоведущих элементов с повышенным критическим током [29]. Благодаря совершенству кристаллической структуры и разнообразию физических свойств ферриты-гранаты являются объектом проверки теоретических концепций магнетизма. Исследования монокристаллических пленок ферритов-гранатов ведутся, начиная с 1970-х годов. К началу настоящей работы внимание исследователей в области динамики доменных структур в одноосных ферромагнетиках, какими в большинстве случаев можно считать пленки ферритов-гранатов, было сосредоточено на исследовании следующих магнитных явлений: нелинейной динамики доменных границ, механизмов импульсного перемагничивания, механизмов формирования доменных структур.

Некоторое представление о разнообразии обнаруженных в пленках ферритов-гранатов динамических доменных структур и условиях их формирования дает рис. 1, представляющий собой схематичное обобщение результатов работ [19,30-35,62,65-67,77,84-90,96-105,107-110,126-130,136-141,144-147,155-158,170,186,191,192,198-202,207,209,216,245,249,250,279,282,284,293,295,298-302,304,319,329,330,333,338,346,347,349,350]. В первом приближении, согласно одномерной модели, диапазон магнитных полей, соответствующих линейной динамике доменов, ограничен сверху пороговым полем Уокера Hw [134,198]. Для процессов формирования доменных структур необходимы, как правило, магнитные поля Н » Hw (рис. 1), сравнимые с полем насыщения пленки (гармонические поля) или с полем одноосной анизотропии Нк (импульсные поля). Из-за существенной нелинейности и многофакторной зависимости процессов формирования динамических доменных структур исследование их теоретическими методами является серьезной проблемой и во многих случаях находится на начальной стадии. Разнообразие условий эксперимента и параметров исследовавшихся пленок в работах различных исследовательских групп нередко приводит к противоречивым выводам о природе и закономерностях наблюдавшихся явлений.

Область линеиной динамики доменных границ согласно: -- одномерной модели -- двух- и трехмерных моделей

-- «диффузная» доменная граница -- периодические структуры на ДГ -- магнитные возмущения впереди ДГ

-- спиральные домены ~ гигантские домены -- двумерные решетки доменов

-- треугольный магнитный домен - магнитный вихрь -- волна опрокидывания магнитных моментов

0,001 0,01 0,1 1 ю Н/4ЯМ5

Рис. 1. Области формирования динамических доменных структур в материале с параметрами: фактор качества Q = HJA^MS = 10, константа затухания а = 0,05. HIAnMs - нормированная величина действующего магнитного поля.

В связи с интересом к процессам формирования спиральных, кольцевых доменных структур [62,96], двумерных решеток доменов [137,141,256,288, 290,326] проводятся исследования процессов перемагничивания и петель гистерезиса в гармоническом магнитном поле звуковых и ультразвуковых частот [62,98-101]: выявлена взаимосвязь между формой петель гистерезиса и формированием спиральных доменов [62,100], обнаружена область нестабильности динамических петель гистерезиса [99] и ряд других интересных явлений. В результате теоретического исследования нелинейной динамики доменных границ в периодических внешних магнитных полях найдены условия, при которых нелинейные колебания границ могут приводить к изменению периода доменной структуры, ее дроблению [230] и, как следствие, к возможному формированию доменных структур с новой топологией. В то же время не ясно, изменение каких динамических механизмов перемагничивания приводит к трансформации петель гистерезиса при изменении амплитуды и частоты гармонического магнитного поля, каковы необходимые и достаточные условия для формирования упорядоченных доменных структур. Остаются открытыми и ряд методических вопросов, например вопрос о соответствии результатов, получаемых при использовании различных методов измерения коэрцитивной силы. Такое положение во многом обусловлено отсутствием аппаратуры, позволяющей исследовать динамические доменные структуры в широком диапазоне частот гармонического магнитного поля в реальном масштабе времени и производить их сопоставление с соответствующими участками петель гистерезиса.

Таким образом, экспериментальное исследование динамических доменных структур в пленках ферритов-гранатов представляет собой актуальную проблему магнетизма. По ряду причин эта проблема является комплексной: исследуемые процессы (зарождение доменов, движение доменных границ, вращение вектора магнитного момента) существенно нелинейны, условия экспериментов чрезвычайно разнообразны (квазистатические, гармонические, импульсные магнитные поля с различными сочетаниями параметров полей), основные параметры пленок ферритов-гранатов могут изменяться на несколько порядков величины.

Целью диссертационной работы являлось исследование механизмов перемагничивания одноосных пленок ферритов-гранатов со сквозной по толщине пленки доменной структурой в гармонических и импульсных магнитных полях. Для достижения этой цели в работе решались следующие основные задачи:

- разработка экспериментальных установок для прямого исследования динамических доменных структур в пленках ферритов-гранатов в режиме реального времени стробоскопическим методом и методом высокоскоростной фотографии с одновременной регистрацией интегральных характеристик перемагничивания пленок;

- выяснение механизмов перемагничивания пленок ферритов-гранатов в импульсных магнитных полях, сравнимых с полем анизотропии пленок, и в гармонических магнитных полях, сравнимых с полем насыщения пленок;

- исследование взаимосвязи механизмов формирования динамических доменных структур с интегральными характеристиками процессов перемагничивания - параметрами кривых импульсного перемагничивания, петель гистерезиса.

Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем:

1. Найдены условия, при которых результаты измерения коэрцитивной силы, полученные методом осцилляции доменных границ, совпадают с результатами, полученными по полуширине квазистатической петли гистерезиса. Выяснена зависимость диапазона частот гармонического магнитного поля, в котором проявляется явление нестабильности петли гистерезиса в виде вариации поля старта, от параметров магнитного материала. Выявлена взаимосвязь между изменениями механизмов перемагничивания и модификацией динамических петель гистерезиса при изменении амплитуды и частоты гармонического магнитного поля.

2. Для пленок с малой константой затухания на зависимости скорости доменных границ от поля обнаружен участок с отрицательной дифференциальной подвижностью, соответствующий формированию пространственно-периодических структур на динамических доменных границах. Показано, что подвижность и скорость насыщения доменных границ вблизи точки магнитной компенсации остаются конечными, уменьшаясь более чем на два порядка величины по сравнению со значениями в окрестности точки компенсации момента импульса. В пленках со сложной анизотропией обнаружены новые разновидности анизотропии скорости доменных границ.

3. Впервые проведено исследование динамики доменных границ в магнитных полях вплоть до эффективного поля одноосной анизотропии пленок. Экспериментально показана возможность генерации спиновых волн движущейся доменной границей. Выявлен вид зависимости скорости доменных границ, движущихся вдоль оси легкого намагничивания, от поля в плоскости пленки. Найдены условия, при которых скорость доменных границ в одноосных пленках ферритов-гранатов может приближаться к скорости спиновых волн и скорости звука в кристалле.

4. Показано, что для феррит-гранатовых пленок кривая импульсного перемагничивания состоит из двух участков, усредненные коэффициенты переключения которых различаются на 1-3 порядка. Выявлены механизмы перемагничивания, соответствующие характерным участкам кривой импульсного перемагничивания. Показано, что критерий Стонера-Вольфарта выполняется при импульсном перемагничивании пленок вдоль оси легкого намагничивания в присутствии постоянного поля, перпендикулярного легкой оси.

5. Выявлена взаимосвязь величины рассогласования кристаллографических параметров пленки и подложки с механизмами импульсного перемагничивания пленок и параметрами квазистатических петель гистерезиса.

6. В результате исследования механизмов формирования доменных структур в аксиально-симметричном магнитном поле найдена взаимосвязь особенностей волны опрокидывания магнитного момента и параметров пленок, построена модель волны опрокидывания магнитного момента. Обнаружено изменение ориентации динамического треугольного магнитного домена относительно осей магнитной анизотропии пленки при изменении напряженности импульсного поля.

7. Впервые проведено экспериментальное исследование влияния скорости нарастания магнитного поля на конфигурацию динамических доменных структур, возникающих в процессе импульсного перемагничивания пленок. На основе спин-волнового механизма построена модель трансформации доменных структур (волны опрокидывания магнитных моментов, системы концентрических кольцевых структур, магнитного вихря; динамической доменной границы) при изменении скорости нарастания поля.

8. Найдены необходимые и достаточные условия для формирования спиральных доменов и гигантских динамических доменов. Показано, что верхняя граница области формирования спиральных доменов по частоте поля связана с преобразованиями структуры границ доменов. Обнаружено формирование динамических цилиндрических магнитных доменов с размерами, на два порядка превышающими равновесные размеры доменов. Выявлены условия формирования двумерных решеток доменов в гармонических и в импульсных магнитных полях. Обнаружены новые конфигурации двумерных решеток доменов.

На защиту выносятся результаты исследования:

1. Квазистатических и динамических петель гистерезиса пленок ферритов-гранатов и процессов перемагничивания, определяющих параметры петель гистерезиса.

2. Динамики доменных границ в пленках ферритов-гранатов в магнитных полях, сравнимых с полем одноосной анизотропии пленок.

3. Кривой импульсного перемагничивания пленок ферритов-гранатов и взаимосвязи ее формы с механизмами импульсного перемагничивания пленок.

4. Влияния структурных особенностей пленок ферритов-гранатов, температуры, напряженности и направления магнитных полей на механизмы перемагничивания пленок в квазистатических, импульсных и гармонических магнитных полях.

5. Формирования и эволюции упорядоченных доменных структур в импульсных и гармонических магнитных полях.

6. Влияния скорости нарастания магнитного поля на конфигурацию динамических доменных структур, возникающих в процессе импульсного перемагничивания пленок.

Достоверность результатов диссертационной работы основана на тщательной отработке методик и калибровки измерительных устройств разработанных в процессе подготовки диссертации экспериментальных установок, корреляции полученных экспериментальных результатов с результатами работ экспериментаторов из других научных организаций и результатами ряда теоретических работ. Материалы диссертации обсуждались на 40 российских и международных конференциях и семинарах различного уровня. В значительной своей части они уже получили признание у специалистов и неоднократно цитировались в литературе.

Практическая значимость работы определяется разработкой новых эффективных методик исследования динамических процессов перемагничивания и реализацией методик в виде действующих экспериментальных установок. Установки предназначены для одновременного исследования динамики доменных структур и интегральных характеристик перемагничивания магнитооптических материалов в импульсных и гармонических магнитных полях с временным разрешением 2 не и временем однократной экспозиции доменной структуры 5 не. Впервые применен стробоскопический метод исследования динамических доменных структур в переменном магнитном поле с регулируемой кратностью стробирования Кст=\, 2, 3 . . Впервые для повышения чувствительности установки в тракте регистрации интегрального сигнала перемагничивания предложено использовать принцип двойного стробирования, что в комплексе с рядом других мер позволило снизить периодические помехи, дрейф и флуктуационные шумы аппаратуры более чем на 40 дБ.

Ряд устройств, разработанных для упомянутых установок, имеют самостоятельную практическую значимость: двухполярный стабилизатор тока электромагнита, малогабаритный блок питания электронно-оптического преобразователя, устройство подавления помех, дрейфа и шума при регистрации периодических наносекундных сигналов, широкополосный модулятор излучения гелий-неонового лазера с СВЧ-накачкой.

Полученные в работе результаты вносят существенный вклад в понимание механизмов перемагничивания, приводящих к видоизменению петель гистерезиса и формированию доменных структур в пленках ферритов-гранатов. Это расширяет возможности практического применения многодоменных магнитных пленок и создания на их основе новых технических устройств.

На основании результатов проведенных исследований процессов перемагничивания пленок предложены и защищены авторскими свидетельствами на изобретения и патентами новые магнитооптические устройства - дефлекторы, модуляторы, способы повышения быстродействия магнитооптических устройств обработки и отображения информации, новые способы измерения ряда параметров пленок - знака гиромагнитного отношения, температуры компенсации магнитного момента, эффективного магнитного поля одноосной анизотропии, слоистой структуры пленок, новые способы и устройства для измерения, визуализации и топографирования магнитных полей.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на IX-XVIII Всесоюзных (Всероссийских, Международных) школах-семинарах «Новые магнитные материалы микроэлектроники» (Саранск, 1984; Рига, 1986; Ташкент, 1988; Новгород, 1990; Астрахань, 1992; Москва, 1994, 1996, 1998, 2000, 2002), на Всесоюзных конференциях «Современные вопросы физики и приложения» (Москва, 1984; 1987; 1990), на II Всесоюзной конференции «Проблемы развития радиооптики» (Тбилиси, 1985), на IV Всероссийском совещании по физике магнитных материалов (Иркутск, 1986), на Всесоюзной школе-семинаре «Доменные и магнитооптические запоминающие устройства» (Кобулети, 1987), на XVIII и XIX Всесоюзных конференциях по физике магнитных явлений (Калинин, 1988; Ташкент, 1991), на Международной конференции по когерентной оптике (Ужгород, 1989), на Всесоюзном семинаре «ЦМД/ВБЛ в системах обработки и хранения информации. Доменные и магнитооптические устройства» (Москва, 1989), на семинаре «Материалы и изделия функциональных устройств в производстве радиоэлектронной аппаратуры» (Львов, 1989), на Международной конференции по тонким пленкам (Пекин, 1990), на X Всесоюзном семинаре по проблеме ЦМД/ВБЛ (Москва, 1991), на семинаре по магнитомикроэлектронике (Алушта, 1991), на Международном конгрессе по оптике и технологии (Гаага, 1991), на Международном симпозиуме по магнитооптической записи (Токио, 1991), на 13 и 14 Международных коллоквиумах по магнитным пленкам и поверхностям (Глазго, 1991;

Дюссельдорф, 1994), на Международных конференциях «Проблемы и прикладные вопросы физики» (Саранск, 1997, 2001, 2003), на XIII Международной конференции по твердотельным кристаллам (Варшава, 1998). на III Всероссийской конференции «Методы и средства измерений физических величин» (Н.Новгород, 1998), на Международных симпозиумах по спиновым волнам (С.-Петербург, 1998, 2000, 2002), на конференции «Структура и свойства твердых тел» (Н.Новгород, 1999), на 1-м Объединенном европейском магнитном симпозиуме (Гренобль, 2001), на Международном симпозиуме «Прогресс в магнетизме» (Екатеринбург, 2001), на XXII Научных чтениях имени Н. В. Белова (Н. Новгород, 2003), на II Байкальской международной конференции «Магнитные материалы» (Иркутск, 2003).

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 48 статьях и ряде тезисов докладов, получено 16 авторских свидетельств и патентов на изобретения [5-7,23,24,47,50,65-71,76,148-197,211,213-220,225,307,308, 319].

Личный вклад автора в получение материалов диссертационной работы является определяющим и состоит в постановке задач, разработке и реализации экспериментальных методик, проведении экспериментальных исследований. Несколько работ опубликованы совместно с сотрудниками Мордовского университета, выполнившими исследования пленок и подложек методом рентгеноструктурного анализа (Батин В. В., Кяшкин В. М.), расчеты статических параметров ферритов-гранатов (Дудоров В. Н.), расчеты элементов электронных схем (Червенков В. Д.). Соавторами Логунова М. В. являются его ученики: аспиранты Герасимов М. В., Косинец Г. А., Малышев П. М., Моисеев Н. В., Сажин Ю. Н., Юдина С. В., студенты-дипломники Голузинский П. А., Прытков В. П.

В работах, выполненных совместно с сотрудниками других научных организаций: Института общей физики РАН (г. Москва, Ефремов В. В., Логинов Н. А., Рандошкин В. В., Сигачев В. Б., Тимошечкин М. И., Чани В. И., Шуше-рова Е. Э.), Научно-исследовательского центра физики и технологии (г. Моеква, А. Я. Червоненкис), КБ «Домен» (г. Симферополь, Еськов Н. А.), НИИ материалов электронной техники (г. Калуга, Клин В. П., Нам Б. П., Соловьев А.Г.) Логуновым М. В., наряду с участием в постановке задач, анализе полученных результатов, написании статей, выполнены экспериментальные исследования динамики доменных структур и интегральных характеристик процессов перемагничивания.

Вклад автора в изобретения и патенты, в соответствии с прошедшими экспертизу документами на изобретения, принят равным вкладу соавторов.

Диссертация состоит из 7 глав. Первая глава является методической, в следующих пяти главах приведены результаты исследования динамических доменных структур и интегральных характеристик перемагничивания в квазистатических, импульсных и гармонических магнитных полях. Седьмая глава посвящена прикладным вопросам - использованию пленок ферритов-гранатов в магнитооптических устройствах с повышенным быстродействием, разработке новых способов измерения параметров пленок и магнитных полей. В начале каждой главы дается обзор литературы по теме главы, затем приведены полученные автором экспериментальные результаты. Завершается диссертация обобщением полученных в работе новых экспериментальных результатов и списком цитированной литературы.

 
Заключение диссертации по теме "Физика магнитных явлений"

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработана магнитооптическая установка для одновременного исследования динамики доменных структур и интегральных характеристик перемагничивания магнитооптических материалов в гармонических и импульсных магнитных полях с временным разрешением 2 нс и временем однократной экспозиции доменной структуры 5 нс. На установке впервые реализован стробоскопический метод исследования динамических доменных структур в переменном магнитном поле с регулируемой кратностью стробирования Кст = 1, 2, 3 . . Впервые для повышения чувствительности установки в тракте регистрации интегрального сигнала перемагничивания предложено использовать принцип двойного стробирования, что в комплексе с рядом других мер позволило снизить периодические помехи, дрейф и флуктуационные шумы аппаратуры более чем на 40 дБ.

2. Экспериментально исследованы квазистатические процессы перемагничивания пленок ферритов-гранатов. Найдены условия, при которых результаты измерения коэрцитивной силы, полученные методом осцилляции доменных границ, совпадают с результатами, полученными по полуширине квазистатической петли гистерезиса. Показано, что динамические механизмы перемагничивания начинают оказывать влияние на параметры петли гистерезиса, начиная с частот в единицы герц. Выявлена взаимосвязь перегиба на температурной зависимости коэрцитивной силы пленок ферритов-гранатов с наличием соответствующего перегиба на температурной зависимости рассогласования кристаллографических параметров пленки и подложки.

3. При исследовании процессов перемагничивания пленок в гармоническом магнитном поле обнаружена аномальная временная задержка процесса зарождения доменов. Выявлена зависимость диапазона частот гармонического магнитного поля, в котором проявляется явление нестабильности петли гистерезиса в виде вариации поля старта, от параметров магнитного материала. Показано, что причиной нестабильности петли является неповторяемость процесса зарождения доменов при повторении циклов перемагничивания. Благодаря прямой методике наблюдения динамических доменов впервые проведено сопоставление изменения формы и параметров петли гистерезиса при изменении амплитуды и частоты магнитного поля с соответствующими изменениями механизмов перемагничивания, построена обобщенная фазовая диаграмма модификации петель гистерезиса и процессов перемагничивания.

4. В результате исследования динамики доменных границ в сильных магнитных полях показано, что уширение изображения динамической границы может происходить как совместно с изгибными искажениями границы, генерацией магнитных возмущений, так и независимо от них и достигает 200 мкм в пленках с высокой скоростью движения доменных границ. В пленках с малой константой затухания на зависимости скорости доменных границ от поля вдали от критического поля срыва стационарного движения границ обнаружен участок с отрицательной дифференциальной подвижностью, соответствующий формированию пространственно-периодических структур на динамических доменных границах. Показано, что подвижность и скорость насыщения доменных границ вблизи точки магнитной компенсации остаются конечными, уменьшаясь более чем на два порядка величины по сравнению со значениями в окрестности точки компенсации момента импульса. В пленках со сложной анизотропией обнаружены новые разновидности анизотропии скорости доменных границ. Показано, что приложение постоянного магнитного поля в плоскости пленки может приводить, в зависимости от его напряженности и направления, как к подавлению анизотропии скорости границ, так и значительному увеличению разнообразия видов анизотропии скорости доменных границ, наблюдающихся в одном и том же образце.

5. Впервые проведено исследование динамики доменных границ в магнитных полях вплоть до эффективного поля одноосной анизотропии пленок. Показано, что в присутствии поля в плоскости пленки, сравнимого с полем анизотропии, в пленках с высоким фактором качества возможно движение доменных границ со скоростями, на два-три порядка превышающими предельную скорость Уокера и близкими к минимальной фазовой скорости спиновых волн и скорости поперечного звука в кристалле граната, причем скорость насыщения доменных границ при увеличении продвигающего поля достигается асимптотически. Обнаружена верхняя (по полю) граница генерации магнитных возмущений вблизи движущейся доменной границы, тем самым подтверждено теоретически предсказанное явление излучения спиновых волн доменной границей в сильных магнитных полях. Выявлен вид зависимости скорости доменных границ, движущихся вдоль оси легкого намагничивания, от поля в плоскости пленки.

6. Проведено исследование процессов импульсного перемагничивания пленок ферритов-гранатов в однородном магнитном поле. Показано, что кривая импульсного перемагничивания состоит из двух участков, усредненные коэффициенты переключения которых различаются на 1 -3 порядка. На первом участке (с большим коэффициентом переключения) в процессе перемагничивания образуются динамические доменные структуры, форма участка отражает особенности процессов зарождения и движения доменов, а также неоднородность пленок. Пороговое поле перехода ко второму участку (с меньшим коэффициентом переключения) совпадает с эффективным полем анизотропии пленок. На втором участке в процессе перемагничивания доменные структуры не образуются. Выявлена взаимосвязь порогового поля перехода к процессам вращения намагниченности с величиной рассогласования кристаллографических параметров решетки пленки и подложки. Обнаружено снижение пороговых полей зарождения доменов при периодическом зарождении доменов по сравнению с однократным. Показано, что критерий Стонера-Вольфарта выполняется при импульсном перемагничивании пленок вдоль оси легкого намагничивания в присутствии постоянного поля, перпендикулярного легкой оси.

7. В результате исследования механизмов формирования доменных структур в аксиально-симметричном импульсном магнитном поле найдена взаимосвязь особенностей волны опрокидывания магнитного момента и параметров пленок, построена модель волны опрокидывания магнитного момента. Обнаружено изменение ориентации динамического треугольного магнитного домена относительно осей магнитной анизотропии пленки при изменении амплитуды импульса поля. Выявлена взаимосвязь формы интегрального сигнала перемагничивания с механизмами импульсного перемагничивания пленок.

8. Впервые проведено экспериментальное исследование влияния скорости нарастания магнитного поля на конфигурацию динамических доменных структур, возникающих в процессе импульсного перемагничивания пленок. Показано, что в пленках с достаточно малой константой затухания при уменьшении скорости нарастания поля с аксиальной симметрией последовательно реализуются механизмы перемагничивания пленок с образованием следующих динамических доменных структур: волны опрокидывания магнитного момента, переходящей в треугольный или круговой магнитный домен; системы концентрических кольцевых доменов; магнитного вихря; динамической доменной границы. На основе спин-волнового механизма построена модель трансформации доменных структур при изменении скорости нарастания поля.

9. Исследована эволюция гигантских динамических доменов и динамических спиральных доменов в течение периода гармонического магнитного поля. Найдены необходимые и достаточные условия для формирования спиральных доменных структур и гигантских динамических доменов. Показано, что верхняя граница области формирования спиральных доменов по частоте поля связана с преобразованиями структуры границ доменов. Обнаружено формирование динамических цилиндрических магнитных доменов с размерами, на два порядка превышающими равновесные размеры доменов. Выявлены условия формирования решеток доменов как в гармоническом, так и в импульсном магнитном поле. Обнаружены новые конфигурации двумерных решеток доменов.

10. На основании результатов проведенных исследований процессов перемагничивания пленок ферритов-гранатов предложены и защищены авторскими свидетельствами на изобретения и патентами:

- новые магнитооптические устройства: дефлекторы, модуляторы;

- новые способы повышения быстродействия магнитооптических устройств обработки и отображения информации;

- новые способы измерения параметров пленок: знака гиромагнитного отношения, температуры компенсации момента импульса ферримагнетика, эффективного магнитного поля одноосной анизотропии, слоистой структуры пленок;

- новые способы и устройства для измерения, визуализации и топогра-фирования магнитных полей.

Y"

 
Список источников диссертации и автореферата по физике, доктора физико-математических наук, Логунов, Михаил Владимирович, Саранск

1. Аваева И. Г., Лисовский Ф. В., Щеглов В. И. Низкочастотные спектры возбуждения и подвижность доменных границ в тонких пленках ферритов-гранатов // ФТТ.- 1978.- Т. 20, вып. 7.- С. 2051-2054.

2. Аврутик А. М., Берзигияров П. К., Горнаков В. С, Полянский А. А. Многофункциональная автоматизированная установка по исследованию динамической структуры магнетиков // ПТЭ.- 1989.- № 4,- С. 242-243.

3. Адуев Б. П., Саломатин В. И., Шкатов В. Т. Электронный ключ на тиристорах для временных ФЭУ // ПТЭ.- 1985,- № 5.- С. 149-150.

4. Айрапетов А. А., Логунов М. В., Рандошкин В. В., Чани В. И. Пленки (Yb,Bi)3(Fe,Ga)5 O12 с повышенным гиромагнитным отношением // Письма в ЖТФ.- 1992.- Т. 18.- Вып. 2.- С. 74-77.

5. Айрапетов А. А., Логунов М. В., Рандошкин В. В., Чани В. И., Шушеро-ва Е. Э. Пленки (Dy,Bi)3(Fe,Ga)50i2 с повышенным гиромагнитным отношением // Письма в ЖТФ.- 1992.- Т. 18.- Вып. 4.- С. 79-82.

6. Айрапетов А. А., Логунов М. В., Рандошкин В. В., Чани В. И., Шушеро-ва Е. Э. Свойства пленок (Ho,Bi)3(Fe,Ga)5Oi2 вблизи точки компенсации момента импульса // ФТТ.- 1992.- Т. 34.- Вып. 5.- С. 1640-1642.

7. Алейников А. Ф., Дианов Е. М., Маркианов С. С. Применение волоконных световодов для лазерной фотографии быстрых движений магнитных доменов и доменных стенок в реальном масштабе времени // Квантовая электроника.- 1980.- № 7.- С. 1594-1595.

8. Андреев А. К., Ляшенко Е. П. Высокоскоростная стробоскопическая установка для исследования динамики микронных и субмикронных ЦМД вк.доменопродвигающих схемах ЗУ ка ЦМД в диапазоне частот 0-300 кГц // Труды ИНЭУМ.- 1978.- № 78.- С. 35-41.

9. Антонов А. В., Жилинин В. И. Установка для измерений магнитных характеристик эпитаксиальных пленок редкоземельных феррогранатов // ПТЭ.- 1975.- № 5.- С. 212-214.

10. Антонов JI. И., Лукашева Е. В., Миронова Г. А., Скачков Д. Г. Динамическое установление равновесного периода в структуре намагниченности ферромагнитных пленок // ФММ.- 2000.- Т. 90, № 3.- С. 5-11.

11. Арзамасцева Г. В., Лисовский Ф. В., Мансветова Е. Г., Филимонова Л. М. Несквозные и внутриобъемные домены в неоднородных по толщине висмутсодержащих пленках ферритов-гранатов // Микроэлектроника.-1987.- Т. 16, вып. 1.-С. 80-86.

12. Бажажин Г. А., Ильичева Е. Н., Котов В. А., Телеснин Р. В., Шишков А. Г. Магнитостатическая жесткость доменных границ и коэрцитивная сила феррит-гранатовых пленок различной толщины // ФТТ.- 1987.- Т. 29, вып. 1.- С. 257-260.

13. Балбашов А. М., Лисовский Ф. В., Мансветова Е. Г. Свойства пленок ферритов-гранатов с (210)-ориентацией // Препринт № 25(500).- М.: ИРЭ АН СССР, 1988.-26 с.

14. Балбашов А. М., Логгинов А. С., Шабаева Е. П. Динамические свойства доменных границ в пленках ферритов-гранатов ориентации (210) // ЖТФ.- 1991.- Т.61, вып. 6.- С. 159-162.

15. Балбашов А. М., Николаев Л. В., Червоненкис А. Я. Влияние коэрцитив-ности на динамику доменных границ в гранатовых пленках // Письма в ЖТФ.- 1982.- Т. 8, вып. 6.- С. 348-352.

16. Балбашов А. М., Червоненкис А. Я. Магнитные материалы для микроэлектроники.- М.: Энергия, 1979.- 216 с.

17. Барьяхтар В. Г., Вайсман Ф. Л., Горобец Ю. И., Дорман В. JI. Локальное перемагничивание изолированного полосового домена в пленках ферри

18. Ф тов-гранатов // УФЖ.- 1984,- Т. 29, № 6.- С. 872-876.

19. Барьяхтар В. Г., Иванов Б. А., Сукстанский А. Л. Нелинейные волны и динамика доменных границ в слабых ферромагнетиках ортоферритах // ЖЭТФ.- 1980.- Т. 78. Вып. 4.- С. 1509-1522.

20. Ф пленке // ФТТ.- 1986,- Т. 28, вып. 5. С. 1571-1574.

21. Батин В. В., Герасимов М. В., Кяшкин В. М., Логунов М. В. Влияние рассогласования параметров пленки и подложки на коэрцитивную силу пленок ферритов-гранатов // Вестник Нижегородского университета. Серия физика тв. тела.- 2000.- Вып. 1(3). С. 24-30.

22. Батыгин В. В., Топтыгин И. Н. Сборник задач по электродинамике. М., 1970.- 504 с.

23. Белкин В. С., Груич Д. Д., Ничко С. В. Универсальный стабилизатор тока электромагнитов // ПТЭ.- 1987.- № 1.- С. 145-146.

24. Белов Н. В. Очерки по структурной кристаллографии и федоровским группам симметрии.- М.: Наука, 1986.- 280 с.

25. Белотелов В. И., Логгинов А. С., Николаев А. В. Детектирование и исследование магнитных микро- и наноструктур с применением оптической микроскопии темного поля // ФТТ.- 2003.- Т. 45, вып. 3.- С. 490499.

26. Беспятых Ю. И., Василевский В., Воронов В. Н., Никитов С. А. Закрепление флюксонов в поле рассеяния доменной структуры одноосного ферромагнетика // Радиотехника и электроника.- 2003.- Т. 48, № 2.- С. 233-241

27. Боков В. А., Волков В. В. Характер зависимости скорости доменной стенки от продвигающего поля в пленках гранатов // ФТТ.- 1997.- Т.39, вып. 4.- С. 660-663.

28. Боков В. А., Волков В. В., Карпович В. И. Эмпирическое выражение для скорости насыщения доменной стенки в гранатовых ЦМД-пленках // ФТТ.- 1982.- Т.24, вып. 8,- С. 2318-2324.

29. Боков В.А., Волков В.В., Марышко М., Петриченко Н.Л. Связь между релаксационными потерями при движении доменной границы при ферромагнитном резонансе в пленках гранатов // ФТТ.- 1998.- Т. 40, вып. 8.-С. 1519-1525.

30. Боков В.А., Волков В.В., Петриченко Н.Л. Динамика доменных границ в пленках гранатов в больших продвигающих полях // ФТТ.- 2002.- Т. 44, вып. 11.-С. 2018-2021.

31. Боков В. А., Волков В. В., Петриченко Н. Л. Преобразование структуры стенки цилиндрических магнитных доменов в присутствии планарного поля // ФТТ.- 1987.- Т.29, вып. 8, С.2333-2338.

32. Боков В. А., Волков В. В., Петриченко Н. Л., Иевенко Л. А., Клин В. П. Динамика доменных границ в (210) Bi-содержащих гранатовых пленках //ФТТ.- 1989.- Т. 31, вып. П.-С. 310-311.

33. Борисов А. В., Ялышев Ю. И. Магнитостатическая устойчивость спирального домена // ФММ.- 1995.- Т.79, вып. 5,- С. 18-31.

34. Борисов А. М., Семенов Б.Н. Управляемый стабилизатор для электромагнита ФЛ-1 //ПТЭ.- 1989.- № 1.- С. 159-160.

35. Браун У. Ф. Микромагнетизм.- М.: Наука, 1979.- 159 с.

36. Вайсман Ф. А., Горобец Ю. И., Денисов С. И. II Тез. докл, Всес. конф. «Современные проблемы физики и ее приложения». М., 1987. Ч. 2. С. 50-51.

37. Вайсман Ф. Л., Горобец Ю. И., Денисов С. И. Деформационная неустойчивость изолированных полосовых доменов в пленках ферритов-гранатов // УФЖ.- 1986.- Т. 31, № 8.~ С. 1234-1239.

38. Вахитов Р. М., Сабитов Р. М., Фарзтдинов М. М. Динамические характеристики доменных границ в ЦМД-материалах с комбинированной анизотропией//ЖТФ. 1986 Т. 56. Вып. 9. С. 1823-1827.

39. Вашковский А. В., Локк Э. Г., Щеглов В. И. Влияние наведенной одноосной анизотропии на доменную структуру и фазовые переходы пленок железоиггриевого граната// ФТТ.- 1999.- Т. 41, вып. 11.- С. 2034-2041.

40. Власко-Власов В. К., Хапиков А. Ф. Динамическая переориентация и изменения периода доменов в одноосных пленках гранатов под действием переменного поля //ЖТФ.- 1989.- Т. 59, вып. 7. С. 91-99.

41. Вонсовский С. В. Магнетизм,- М.: Наука, 1971.- 1031 с.

42. Вонсовский С.В. Ферромагнетизм // Физическая энциклопедия. М., 1998. Т. 5.- С. 294-299.

43. Гаврилин С. Н., Лисовский Ф. В., Мансветова Е. Г. Корреляционный и спектральный анализ нерегулярных доменных структур в магнитных пленках//ФТТ.- 1990.-Т. 32, вып. 6.- С. 1713-1716.

44. Герасимов М.В., Логунов М.В. Оптимизация параметров магнитооптической установки // Сб. науч. трудов ученых Мордовского гос. ун-та.-Саранск.: НИИР, 1998.- Ч. III,- С. 5-9.

45. Гесь А. П., Федотова В. В., Богуш А. К., Горбачевская Т. А. Спиральные домены в монокристаллических пленках ферритов-гранатов в статических магнитных полях // Письма в ЖЭТФ.- 1990. Т. 52, вып. 9.- С. 10791081.

46. Гобов Ю. А., Шматов Г. А. Спиральные и ветвящиеся домены в одноосных магнитных пленках в статическом магнитном поле // ФММ.- 1994.Т. 78, вып. 1.- С. 39-50.

47. Голузинский П. А., Логинов Н. А., Логунов М. В., Рандошкин В. В. Способ определения температуры компенсации момента импульса в доме-носодержащих пленках. Авт. свид. № 1513518. МКИ G11С11/14 // Бюлл. изобр. 1989, №37.

48. Горнаков В. С., Полянский А. А. Подавление нестабильностей экспериментальных стробоскопических установок // ПТЭ.- 1988.- № 6.- С. 156159.

49. Горобец Ю. И., Денисов С. И., Зудиков В. Б. Изгибная деформация уединенного полосового домена // УФЖ.- 1988.- Т. 3, № 11.С. 1703-1705.

50. Григоренко А. Н., Мишин С. А., Рудашевский Е. Г. Квазистатическое взаимодействие с дефектами и коэрцитивность уединенной доменной стенки в неоднородном поле в пленках на основе ИЖГ // ЖТФ.- 1990.- Т. 60, вып. 2,- С. 113-122.

51. Гришанов В. Н. Магнитооптическая установка с вращающимся поляроидом //ПТЭ.- 1988,-№4.-С. 157-158.

52. Гусев Е. В., Фролов В. М. Субнаносекундный генератор световых импульсов // ПТЭ.- 1982.- № 2.- С.193-194.

53. Даргис А. Б., Кундротас Ю. П. Приставка к стробоскопическому осциллографу для подавления дрейфа и шума // ПТЭ.- 1980.- № 4.- С. 134-137.

54. Дикштейн И. Е., Лисовский Ф. В., Мансветова Е. Г., Тарасенко В. В. Магнитные дислокации в полосовой доменной структуре // ЖЭТФ.~1990.- Т. 98, вып. 6(12).- С. 2158-2175.

55. Дикштейн И. Е., Лисовский Ф. В., Мансветова Е. Г., Тарасенко В. В. Типы неустойчивостей в упорядоченных доменных структурах // ЖЭТФ.1991.- Т. 100, вып. 1(7).- С. 205-223.

56. Дикштейн И. Е., Лисовский Ф. В., Мансветова Е. Г., Чижик Е. С. Формирование рефлексивных доменных структур при монополярном и циклическом намагничивании одноосных магнитных пленок // ЖЭТФ.-1991.-Т. 100, вып. 5(11).-С. 1606-1626.

57. Дрокина Т. В., Звездин А. К., Ким П. Д., Редько В. Г. Нелинейный резонанс доменных границ // ФТТ.- 1981.- Т. 23.- Вып. 10.- С. 3189-3191.

58. Дубовик А. С. Фотографическая регистрация быстропротекающих процессов.- М.: Наука, 1984.- 320 с.

59. Дудоров В. Н., Логунов М. В., Рандошкин В. В. Влияние неоднородности импульсного магнитного поля на перемагничивание пленок феррит-гранатов //ЖТФ.- 1986.- Т. 56, вып.5.- С. 949-951.

60. Дудоров В. Н., Логунов М. В., Рандошкин В. В. Влияние температуры на интегральные характеристики импульсного перемагничивания пленок феррит-гранатов // ФТТ.- 1986,- Т.28, вып.5.~ С.1549-1552.

61. Дудоров В. Н., Логунов М. В., Рандошкин В. В. Импульсное перемагничивание пленок феррит-гранатов в присутствии поля в плоскости пленки // ФТТ.- 1986.- Т. 28.- Вып. 5.- С. 1559-1562.

62. Дудоров Б. К., Логунов М. В., Рандошкин В. В. Магнитооптический мо-•f дулятор. Авт. свид. № 1274511.1986.

63. Дудоров В. Н., Логунов М. В., Рандошкин В. В. Способ определения числа слоев в доменосодержащей пленке. Авт. свид. № 1300560. МКИ

64. GllCll/14 7/Бюлл. изобр. 1987, № 12.

65. Дудоров В. Н., Логунов М. В., Рандошкин В. В., Тимошечкин М. И., Червоненкис А. Я. Магнитооптический носитель информации. Авт. свид. № 1292511. 1986.

66. Дудоров В. Н., Логунов М. В., Рандошкин В. В., Червенков В. Д. Устройство подавления помех, дрейфа и шума для магнитооптической уста, v новки // ПТЭ.- 1985.- № 1.- С. 146-148.

67. Дурасова Ю. А., Иванов Л. П., Клепарский В. Г., Логгинов А. С., Ран-Ф дошкин В. В., Телеснин Р. В. Исследование начальной стадии перемагничивания в пленках ферритов-гранатов // ФТТ.- 1980.- Т. 22.- Вып. 5.-С. 1522-1524.

68. Дурасова Ю. А., Кашинцев А. С., Колотов О. С. Стробоскопический электронный микроскоп для исследования доменов в тонких магнитных пленках //ПТЭ.- 1989.- № 5.- С. 217-219.

69. Дурасова Ю. А., Кашинцев И. С., Колотов О. С. Стробоскопический а., электронный микроскоп с временным разрешением 2 нсек // ПТЭ.-^ 1970,-№3.-С. 233-235.

70. Елеонский В. М., Кирова Н. Н., Кулагин Н. Е. О предельных скоростях и типах волн магнитного момента // ЖЭТФ.- 1978.- Т. 74, вып. 5.- С. 18141820.

71. Еськов Н. А., Логунов М. В, Рандошкин В. В., Сажин Ю. Н., Чани В. И. Свойства пленок (Y,Lu,Bi)3(Fe,Ga)50i2, выращенных на подложках из кальций-ниобий-галлиевого граната // Электронная техника. Серия Материалы,- 1990.- № 5/250.- С. 30-32.

72. Звездин А.К., Котов В.А. Магнитооптика тонких пленок.- М.: Наука, 1988.- 192 с.

73. Звездин А. К., Попков А. Ф., Четкин М. В. Динамика солитонов в доменной границе ферромагнетика / УФН.- 1992.- Т. 162, № 12.- С. 151155.

74. Зельдович Я. Б., Соколов Д.Д. Фракталы, подобие, промежуточная асимптотика// УФН.- 1985,- Т. 146, в. 3.- С. 493-506.

75. Иванов Б.А., Краснов В.П., Тартаковская Е.В. Динамика доменных границ ферромагнетика во внешнем магнитном поле // Письма в ЖТФ.-1987.- Т. 13, вып. 6.- С. 341-343.

76. Иванов Б. А., Косевич А. М. Связанные состояния большого числа маг-нонов в трехмерном ферромагнетике (магнонные капли) // Письма в ЖТФ.- 1976.- Т. 24, вып. 9.- С. 495-499.

77. Иванов Б.А., Кулагин Н.Е. О предельной скорости и вынужденном движении доменной стенки ферромагнетика во внешнем поле, перпендикулярном оси легкого намагничивания // ЖЭТФ.- 1997.- Т. 112, вып. 3,- С. 953-.974.

78. Иванов JI. П., Лисовский Ф. В., Логгинов А. С., Непокойчицкий Г. А. Новые процессы перемагничивания тонких монокристаллических магнитных пленок // Физика многочастичных систем.- 1984.- Вып.6.- С.76-98.

79. Иванов Л. П., Логгинов А. С., Непокойчицкий Г. А. Исследование методом высокоскоростной фотографии динамических свойств пленок ферритов-гранатов с размерами доменов менее 0.5 мкм // ЖТФ.- 1982.- Т. 52, вып. 10.- С. 2118-2120.

80. Иванов Л. П., Логгинов А. С., Непокойчицкий Г. А. Экспериментальное обнаружение нового механизма движения доменных границ в сильных магнитных полях // ЖЭТФ.- 1983.- Т. 84, вып. 3.- С. 1006-1022.

81. Иванов JI. П., Логгинов А. С., Непокойчицкий Г. А., Никитин Н. И. Экспериментальное исследование неоднородного вращения вектора намагниченности в монокристаллических пленках ферритов-гранатов // ЖЭТФ.- 1985.- Т. 88, вып. 1.- С. 260-271.

82. Иванов Л. П., Логгинов А. С., Непокойчицкий Г. А., Рандошкин В. В. Динамические искажения цилиндрического магнитного домена в однородном магнитном поле // ФММ. 1981.- Т. 51, вып. 6.- С. 1200-1208.

83. Иванов Л. П., Логгинов А. С., Непокойчицкий Г. А., Рандошкин В. В. Диффузная доменная стенка в пленках ферритов-гранатов // ФТТ.-1979.- Т. 21, вып. 6.- С. 1868-1870.

84. Иванов Л. П., Логгинов А. С., Рандошкин В. В., Телеснин Р. В. Динамика доменных структур в пленках ферритов-гранатов // Письма в ЖЭТФ.-1976.- Т. 23, вып. 11.-С. 627-631.

85. Ильичева Е. Н., Ильяшенко Е. И., Клушина А. В., Широкова Н. Б. Индуцированная магнитная анизотропия пленок ферритов-гранатов, выращенных на подложках (210) // Вестник МГУ.- 1999.- сер. 3,- Физика. Астрономия.- № 5.- С. 47-51.

86. Ильичева Е. Н., Клушина А. В., Широкова Н. Б., Усманов Н. Н., Шишков А. Г. Анизотропия процессов квазистатического перемагничивания феррит-гранатовых пленок с ориентацией (210) // ЖТФ.- 1997.- Т. 67, № 6.-С.581-583.

87. Ильчишин О. В., Макмак И. М. Особенности формирования коэрцитив-ности доменных границ в гранатовых ЦМД-материалах // Препринт ВИНИТИ № 2700-Ук.- Донецк.: Донецкий ун-т, 1986.- 22 с.

88. Иманкулов 3., Мириноятов М. М., Соловьев И. А., Першев С. К. Система стабилизации мощности излучения He-Ne лазера с поперечным СВЧ-разрядом // ПТЭ.- 1987.-№4.-С. 177-178.

89. Йоргов Д., Колотов О. С., Погожев В. А. Влияние неоднородности пленок феррит-гранатов на их импульсные свойства // ЖТФ.- 1989.- Т. 59, вып. 8.- С. 120-123.

90. Кандаурова Г.С. Новые явления в низкочастотной динамике коллектива магнитных доменов // УФН.- 2002.- Т. 172, № 10.- С. 1165-1187.

91. Кандаурова Г. С., Кипшакбаева Ж. А. Диаграммы состояний динамических систем магнитных доменов // ФТТ,- 1995.- Т. 37, вып. 4.- С. 10581062.

92. Кандаурова Г. С., Осадченко В. X. Динамическое намагничивание пленок ферритов-гранатов в переменных полях звуковых частот // Письма в ЖТФ,- 1995.- Т. 21, вып. 20.- С. 11-14.

93. Кандаурова Г. С., Осадченко В. X. Устойчивые и неустойчивые динамические гистерезисные циклы в пленках ферритов-гранатов // ДАН.-1999.-Т. 365, №2,- С. 181-183.

94. Кандаурова Г. С., Осадченко В. X. Эффект «мигающей» петли гистерезиса в ангерном состоянии пленок ферритов-гранатов // Письма в ЖТФ.-1994.- Т. 20, вып. 21.- С. 24-28.

95. Кандаурова Г. С., Осадченко В. X., Русинов А. А., Русинова Е. А. Эволюция спиральных динамических магнитных доменов в ангерном состоянии пленок ферритов-гранатов // Письма в ЖЭТФ.- 1996.- Т. 63, вып. 6.- С. 453-456.

96. Кандаурова Г. С., Русинов А. А. Спиральные динамические домены в пленках ферритов-гранатов, индуцированные полем смещения // Письма в ЖЭТФ,- 1997,- Т. 65, вып. 1.- С. 60-64.

97. Кандаурова Г. С., Свидерский А. Э. Возбужденное состояние и спиральная динамическая доменная структура в магнитном кристалле // Письма в ЖЭТФ.- 1988.- Т. 47, вып. 8.- С. 410-412.

98. Кандаурова Г. С., Свидерский А. Э. Процессы самоорганизации в многодоменных магнитных средах и формирование устойчивых динамических структур // ЖЭТФ.- 1990.- Т. 97, вып. 4.- С. 1218-1229.

99. Кандаурова Г. С., Свидерский А. Э., Клин В. П., Чани В. И. Параметры пленок ферритов-гранатов с упорядоченной динамической доменной структурой// Письма в ЖТФ.- 1994.- Т. 20, вып. 16,- С. 40-43.

100. Клепарский В. Г., Дымченко Н. П. Рентгенографическое выявление ква-4- зипериодических модуляций внутренних напряжений в пленках ферритов-гранатов // Микроэлектроника.- 1988.- Т. 17, вып. 2.- С. 182-184.

101. Клепарский В. Г., Пинтер И. Динамика диффузных доменных границ в * пленках ферритов-гранатов // ФТТ.- 1982,- Т. 24, вып. 8.- С. 2445-2450.

102. Клепарский В. Г., Пинтер И. Динамические микромагнитные структуры в магнитоодноосных пленках ферритов-гранатов // ФТТ.- 1988.- Т.ЗО, вып. 9.- С. 2787-2790.

103. Клепарский В. Г., Рандошкин В. В. Возникновение доменов нового направления намагниченности при импульсном перемагничивании пленокv , ферритов-гранатов // ФТТ.- 1981.- Т. 23, вып. 6.- С. 1735-1739.

104. Колотов О. С., Куделькин Н. Н., Погожев В. А., Телеснин Р. В. Импульсное перемагничивание феррит-гранатовых пленок // ЖТФ.- 1985.-Т.55, вып.4.- С.761-764.

105. Колотов О. С., Куделькин Н. Н. Мощный нелинейный усилитель для .iK формирования намагничивающих импульсов тока // ПТЭ.- 1984.- № 4.1. С. 110-112.

106. Колотов О. С., Лобачев М. И., Погожев В. А. Стробоскопическая магнитооптическая установка для изучения импульсного перемагничивания магнитных пленок // ПТЭ.- 1973.- № 1.- С. 218-220.

107. Колотов О. С., Мусаев Т. Ш., Погожев В. А., Телеснин Р. В. О динамических доменах и интегральных импульсных параметрах тонких железо-никелевых пленок // ФММ,- 1978.- Т. 46, № 6.- С. 1182-1189.

108. Колотов О. С., Мусаев Т. Ш., Погожев В. А., Телеснин Р. В. Универсальная установка для изучения импульсного перемагничивания магнитных пленок в наносекундном диапазоне // ПТЭ.- 1976,- № 5,- С. 2434 245.

109. Колотов О. С., Погожев В. А. Импульсное перемагничивание пленок ферритов-гранатов // Вестник МГУ. Серия 3. Физика, Астрономия.* 1991.- Т. 32, № 5.- С. 3-18.

110. Колотов О. С., Погожев В. А. Исследование коротких световых импульсов в условиях сильных электромагнитных наводок // ПТЭ.- 1974.- № 1.-С. 196-198.

111. Колотов О. С., Погожев В. А., Телеснин Р. В. Импульсное перемагничивание тонких магнитных пленок // УФН.- 1974.- Т.113, вып.4.- С. 569j, 595.

112. Колотов О. С., Погожев В. А., Телеснин Р. В. Магнитооптическая уста-Ф новка для изучения переходных процессов в прозрачных магнетиках //

113. ПТЭ.- 1986.- № 1.- С. 182-185.

114. Колотов О. С., Погожев В. А., Телеснин Р. В. Методы и аппаратура для исследования импульсных свойств тонких магнитных пленок. М.: Изд-во МГУ, 1970.- 192 с.

115. Котов В. А., Балабанов Д. Е., Григорович С. М., Козлов В. И., Неволин В. К. Магнитные и магнитооптические свойства переходного слоя в эпи-таксиальных структурах висмут-галлиевого феррит-граната // ЖТФ.-1986.- Т. 56.- Вып. 5.- С. 897-903.

116. Котова Е. Е., Четвериков В. М. Скорость насыщения скрученной доменной границы в модели Слончевского // ФТТ,- 1990.- Т. 32, вып. 4.- С. 1269-1272.

117. Крупичка С. Физика ферритов и родственных им магнитных окислов. М.: Мир, 1976. Т.1.- 491 с.

118. Крюков В. Н., Самбор Н. П., Шепилов Н. А. Исследование субмикронных доменных структур с применением ферромагнитной жидкости // ЖТФ,- 1983,- Т. 53, вып. 6.- С. 1190-1192.

119. Кудаков А. Д., Кудакова К. Б., Мукимов К. М., Сиранов Ж. Ш. Рассеи4 вающий элемент с малыми потерями для подавления паразитной интерференции при работе с лазерным осветителем // ПТЭ.- 1990.- № 4.- С. 223-224.

120. Куделькин Н. Н., Прохоров А. М., Рандошкин В. В., Сигачев В. Б., Ти-мошечкин М. И. Механизмы импульсного перемагничивания пленок феррит-гранатов // ДАН СССР.- 1985.- Т. 281, вып. 4,- С. 848-851.

121. Куделькин Н. Н., Рандошкин В. В. Магнитные вихри в пленках феррит-гранатов // Письма в ЖЭТФ.- 1983.- Т. 38, вып. 10.- С. 481-484.

122. Кузин Ю. А., Мелихов Ю. В., Орденко Л. В., Редченко А. М., Ходосов Е.v Ф. Перемагничивание феррит-гранатовых пленок из монодоменного состояния в решетку цилиндрических магнитных доменов // ФТТ.- 1988.ф Т. 25, вып.7.- С. 2149-2153.

123. Кузин Ю. А., Мелихов Ю. В., Ходосов Е. Ф. Формирование упорядоченных магнитных структур в пленках ферритов-гранатов // Письма в ЖТФ.- 1983.- Т. 9, вып. 18.- С. 1132-1135.

124. Кузин Ю. А., Никонец И. В., Редченко А. М., Ходосов Е. Ф. Формирование решетки цилиндрических магнитных доменов из лабиринтной доменной структуры в пленках ферритов-гранатов // Микроэлектроника.1983.-Т. 12.-С. 178-181.

125. Ф 131. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. К теории дисперсии магнитной проницаемости в ферромагнитных телах (1935 г.) // В кн.: Ландау Л.Д. Собр. тр. М.: Наука, 1969.- С. 128-243.

126. Лебедев Ю. Г., Раевский Е. И. Роль динамических эффектов при перемагничивании ЦМД-пленки // Новые магнитные материалы для микроэлектроники (тез. докл. VIII Всесоюзн. школы-семинара). Донецк, 1982.-С.121-122.

127. Лебедев Ю. Г., Раевский Е. И., Миляев Ю. К., Раевский В. Я. Перемагничивание ионно-имплантированных ЦМД-пленок // Микроэлектроника.- 1985.- Т. 14, вып. 6.- С. 501-511.

128. Лисовский Ф. В. Физика цилиндрических магнитных доменов.- М.: Сов. радио, 1979.- 192 с.

129. Лисовский Ф. В., Логгинов А. С., Непокойчицкий Г. А., Розанова Т. Б. Гигантская однонаправленная анизотропия скорости доменных границ в тонких магнитных пленках // Письма в ЖЭТФ. 1987.- Т. 45, вып. 7.- С. 339-342.

130. Лисовский Ф. В., Мансветова Е. Г. Новые типы динамической самоорганизации магнитного момента. // Письма в ЖЭТФ.- 1992.- Т. 58, вып.1.-С. 34-37.

131. Лисовский Ф. В., Мансветова Е. Г. Самоорганизация магнитного момента при пульсационных колебаниях, динамической кластеризации или дрейфе двумерных решеток доменов в тонких пленках // Письма в ЖЭТФ.- 1993.- Т. 51, вып. 10.- С. 836-839.

132. Лисовский Ф. В., Мансветова Е. Г. Спиральные домены в магнитных пленках. // ФТТ.- 1989.- Т. 31, вып. 5,- С. 410-412.

133. Лисовский Ф. В., Мансветова Е. Г., Николаева Е. П., Николаев А. В. Динамическая самоорганизация и симметрия распределений магнитного момента в тонких пленках // ЖЭТФ.- 1993.- Т. 103, вып. 1.- С. 213233.

134. Лисовский Ф. В., Мансветова Е.Г., Николаева Е. П. Переход от самоорганизации к хаосу в двумерных решетках магнитных доменов с границами в форме кривых Кассини // Письма в ЖЭТФ.- 1993.- Т. 57, вып. 9-С. 580-583.

135. Лисовский Ф. В., Мансветова Е. Г., Пак Ч. М. Сценарии упорядочения и структура самоорганизующихся двумерных массивов доменов в тонких магнитных пленках//ЖЭТФ.- 1995.- Т. 108, вып. 3(9).- С. 1031-1051.

136. Лисовский Ф. В., Мансветова Е. Г., Червоненкис А. Я. Несквозные домены в эпитаксиальных пленках магнитных гранатов при намагничивании полем в плоскости // ЖТФ.- 1980.- Т. 50, вып. 3,- С. 648-651.1. А-.

137. Лисовский Ф. В., Чижик Е. С., Щеглов В. И. Вынужденные колебания плоской уединенной доменной границы в неоднородном магнитном поле // ФТТ.- 1985.- Т. 27, вып. 6.- С. 1730-1733.

138. Логгинов А. С., Непокойчицкий Г. А. Сверхвысокие скорости волны опрокидывания магнитного момента в пленках ферритов-гранатов // Письма в ЖТФ.- 1982.-Т. 35, вып. 1.-С. 22-25.

139. Логгинов А. С., Непокойчицкий Г. А., Никитин Н. И. Некоторые особенности перемагничивания и релаксационных процессов в пленках ферритов-гранатов // ЖЭТФ.- 1987.- Т. 88, вып. 5. С. 1787-1794.

140. Логинов Н. А., Логунов М. В., Рандошкин В. В. Импульсное перемагни-чивание пленок феррит-гранатов вблизи точки компенсации момента импульса//Письма в ЖТФ.- 1988.- Т. 14.- Вып. 14.- С. 1315-1318.

141. Логинов Н. А., Логунов М. В., Рандошкин В. В. Исследование свойств пленок (Gd,Tm,Bi)3(Fe,Ga)5 O12 в окрестности точки компенсации момента импульса// ФТТ.- 1989.- Т. 31.- Вып. 10.- С. 58-63.

142. Логинов Н. А., Логунов М. В., Рандошкин В. В. О знаке эффективного значения гиромагнитного отношения в пленках феррит-гранатов вблизи точки компенсации момента импульса // ЖТФ.- 1990.- Т. 60.- Вып. 9.- С. 126-128.

143. Логинов Н. А., Логунов М. В., Рандошкин В. В. Способ определения знака гиромагнитного отношения в доменосодержащих пленках. Авт. свид. № 1501159. МКИ G11C11/14 II Бюлл. изобр. 1989, № 30.

144. Логинов Н. А., Логунов М. В., Рандошкин В. В., Сажин Ю. Н. О термостабильности динамических параметров магнитооптических пленок феррит-гранатов с высоким быстродействием // ЖТФ.- 1991.- Т. 61.-Вып. 10.- С. 180-183.

145. Логинов Н. А., Логунов М. В., Рандошкин В. В., Тимошечкин М. И.

146. Магнитооптический носитель информации. Авт. свид. № 1351446. 1987.

147. Логунов М. В., Герасимов М. В. Коэрцитивная сила пленок ферритов-гранатов в зависимости от максимальной напряженности внешнего магнитного поля // Письма в ЖТФ.- 1999.- Т. 25, вып. 22.- С. 39-43.

148. Логунов М. В., Герасимов М. В. Формирование двумерных решеток доменов в гармоническом магнитном поле // Письма в ЖЭТФ.- 2001.- Т. 74,-Вып. 10.- С. 551-555.

149. Логунов М. В., Герасимов М. В. Формирование и эволюция гигантскихдинамических доменов в гармоническом магнитном поле // ФТТ.- 2003.Т. 45.-Вып. 5.- С. 1031-1036.

150. Логунов М. В., Герасимов М. В. Формирование спиральных доменов при квазистатическом изменении магнитного поля // Новые магнитные материалы микроэлектроники: Сб. трудов XVIII Междунар. школы-семинара. М.: МГУ, 2002,- С. 431-433.

151. Логунов М. В., Герасимов М. В. Эволюция динамических спиральных ^ доменов в течение периода переменного магнитного поля // ФТТ.- 2002.Т. 44.- Вып. 9.- С. 1627-1631.

152. Логунов М. В., Герасимов М. В., Малышев П. М. О причинах нестабильности динамических петель гистерезиса пленок ферритов-гранатовг