Динамика намагниченности и волновые процессы в тонкопленочных магнитоупорядоченных структурах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

На правах рукописи

ШУТЫЙ Анатолий Михайлович

ДИНАМИКА НАМАГНИЧЕННОСТИ И ВОЛНОВЫЕ ПРОЦЕССЫ В ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ МАГНИТОУПОРЯДОЧЕННЫХ СТРУКТУРАХ

Специальность 01.04.07 - физика конденсированного состояния

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Ульяновск - 2005

Работа выполнена на кафедре квантовой электроники и оптоэлектроники в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Ульяновский государственный университет

Научный консультант: доктор физико-математических наук,

профессор

Семенцов Дмитрий Игоревич

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор

Зюзин Александр Михайлович,

доктор физико-математических наук, профессор

Поляков Петр Александрович,

доктор физико-математических наук, Шевяхов Николай Сергеевич.

Ведущая организация: Пензенский государственный

университет

Защита состоится «25» ноября 2005 года в 9*° часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.278.01 при Ульяновском государственном университете по адресу: корп. на Набережной р.Свияги, ауд.701.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Ульяновского государственного университета.

Автореферат разослан (00у><я*<ГхХр\ 2005 года.

Отзывы на автореферат просим направлять по адресу: 432970, г.Ульяновск, ул.Л.Толстого, д.42, УлГУ, научная часть.

Ученый секретарь диссертационного совета

О.Ю.Сабитов

ЛМб-Ч М «Ч,ОЛ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Исследование колебательных и волновых процессов является одним из главных направлений современной теоретической и прикладной физики. Особый интерес в настоящее время проявляется к нелинейным эффектам, что связано с новыми возможностями их исследования методами компьютерного моделирования. Наряду с этим достижения современных технологий в создании элементов для обработки информации, использование новых физических принципов и материалов послужили причинами неослабевающей активности исследований в области физики интегральных систем, в частности тонкопленочных многое слойных структур. Полученные результаты используются не только для построения планарных цепей - главной задачи интегральных технологий,-но также для изучения фундаментальных вопросов взаимодействия лазерного излучения и внешних полей с веществом, исследования свойств приповерхностных слоев и тонких пленок.

Интегральные элементы, разработанные на основе планарных волноводов, отличаются компактностью и экономичностью. Эпитаксиальные феррит-гранатовые пленки (ФГП), выращенные на подложках из немагнитных фанатов, идеально подходят к требованиям интегральной оптики. На основе ФГП созданы различные типы пространственно-временных модуляторов излучения ближнего инфракрасного (ИК) диапазона, использующих малые магнитные поля (~ 0,1 Э). Благодаря невзаимным свойствам магнитооптических (МО) эффектов в ферритовых пленках, реализованы вентили, циркуляторы и изоляторы. Но несмотря на достигнутые успехи целый ряд проблем оставался нерешенным. Исследования волноводных режимов в магнитогиротропных (МГ) тонких пленках, в основном, ограничивались рассмотрением структур с выделенными направлениями намагниченности [1]. При этом анализ, как правило, проводился только для мод нулевого порядка и без учета ростовой анизотропии [2]. Недостаточно исследовалось влияние поглощения на собственные моды волновода [3], и практически отсутствует анализ связи мод в поглощающем и усиливающем волноводах.

Интерес к колебаниям намагниченности в пленках ферро- и ферри-магнетиков обусловлен как возможностью исследования с помощью ферромагнитного резонанса (ФМР) параметров структуры, например степени однородности пленок [4] и параметров их анизотропии [5], так и созданием на основе тонкопленочных структур высокочувствительных и хорошо управляемых элементов обработка информации. Эффективность использования в интегральных элементах таеЙ^ЙШМАМЛМвй^оментов

¿»И

определяется ее амплитудой. Однако при больших амплитудах прецессии начинают проявляться нелинейные динамические эффекты [6], анализ которых до настоящего времени практически отсутствовал. При этом многие из нелинейных эффектов могут лечь в основу создания новых высокочувствительных интегральных элементов. К таким эффектам, в частности, относятся состояния статической и динамической бистабиль-ности и различные бифуркационные изменения в магнитных подсистемах, весьма чувствительные к флуктуациям параметров системы.

Недавно открытые необычные свойства магнитных сверхрешеток (как и структур типа «сэндвич»), состоящих из металлических нанослоев, разделенных немагнитными прослойками [7], делают данные структуры весьма перспективными для создания на их основе таких элементов, как датчики и сенсоры. Гигантское магнитосопротивление сверхрешеток существенно зависит от ориентации магнитных моментов соседних ферромагнитных слоев [8], поэтому актуальными являются исследования динамики магнитных подсистем сверхрешеток. До настоящего времени подобные исследования ограничивались, в основном, линейным ФМР [9], что не позволяет обнаружить и проанализировать многие из эффектов, обусловленных нелинейным характером динамики.

Большое внимание в современной физике нелинейных колебаний и волн уделяется синергетической проблематике, в частности автоколебательным и стохастическим процессам [10,11]. Это связано как с решением теоретических вопросов синергетики, так и с практическими задачами современных информационных систем [12]. Однако, практически, отсутствуют исследования подобных динамических режимов в однородно намагниченных структурах.

В плане исследования нелинейных волн и распространения импульсов в тонкопленочных структурах перспективным является рассмотрение магнитостатических волн (МСВ), так как уже при малой их мощности начинают проявляться нелинейные свойства среды [13]. Достаточно много работ посвящено различным аспектам импульсного распространения МСВ, в том числе в виде солитонов огибающей [14-16], однако, существует значительный пробел в исследовании импульсов МСВ в многослойных структурах.

Таким образом, рассмотрение с единых позиций широкого спектра вопросов, касающихся колебательных и волновых процессов в слоистых магнитных структурах, имеет как фундаментальное, так и практическое значение, и требуют к себе значительно ббльшего внимания.

»

í

Научная новизна работы.

1. Проведен анализ распространения и преобразования мод различных порядков в МГ планарных волноводах с произвольной ориентацией намагниченности и с учетом ростовой анизотропии пленки, рассмотрены волноводные режимы в односекционных и каскадных структурах в широком диапазоне толщин волноводного слоя; исследованы динамические режимы преобразования мод в условиях нелинейного прецессионного движения намагниченности на частоте резонанса и кратных частотах; показана возможность управляемой эффективной модуляции волноводных мод и реализации заданных однонаправленных режимов модового преобразования.

2. Получены дисперсионные соотношения и уравнения связанных мод для МГ волноводов с комплексной диэлектрической проницаемостью волноводного слоя; исследован неосцилляционный режим взаимодействия затухающих мод, общий для различных планарных волноводов; в результате анализа структуры с дополнительным поглощающим покровным слоем выявлены условия реализации сильного и слабого модового поглощения.

3. Найдены соотношения ортогональности и уравнения связи для неколлинеарного распространения волноводных мод, исследована МО брэгговская дифракция волноводных мод на полосовой доменной структуре с сохранением поляризации; рассмотрена возможность генерации света в МГ усиливающих волноводах с ПДС, где ТЕ и ТМ-моды одновременно участвуют в генерационном процессе.

4. Исследованы режимы нелинейной прецессии магнитных моментов тонкопленочных структур в широком диапазоне частот, с учетом кристаллографической и ростовой анизотропии; выявлены общий характер траекторий нелинейного прецессионного движения и бифуркации, приводящие к динамическим бистабильностям и резким изменениям амплитуды прецессии.

5. Показано, что при антиферромагнитном упорядочении магнитных моментов металлических сверхрешеток и параметрах, отвечающих краю петли ориентационного гистерезиса, поперечное переменное магнитное поле может приводить к перемагничиванию структуры в условиях динамической бистабильности; при параметрах, отвечающих узкой петле гистерезиса, продольное переменное поле приводит к установлению как регулярных, в том числе автоколебательных, так и стохастических прецессионных режимов, для которых построены аттракторы и бифуркационные диаграммы; при параметрах, отвечающих области пересечения резонансных ветвей двух нормальных колебательных мод, обнаружены существен-

но несимметричные (относительно магнитных подсистем) колебательные режимы, управляемые за счет изменения ориентации переменного поля.

6. На основании решения системы нелинейных уравнений Шредин-гера исследованы коллинеарная дифракция оптических импульсов на ПДС и режимы распространения волноводных мод и импульсов МСВ в двухканальном магнитосвязанном волноводе; обнаружены зависящее от подмагничивагощего поля вращение плоскости поляризации оптического излучения при сонаправленном распространении вводимого и дифрагировавшего импульсов и компрессия прошедшего импульса при противоположном направлении их распространении в усиливающем волноводе; для импульсов огибающей МСВ исследованы солитонные и квазисолитонные решения, а также условия возникновения биений связанных МСВ; выявлены возможности эффективного управления импульсными режимами за счет изменения межмодовой связи, величины подмагничивающего поля и условий начального возбуждения структуры.

Проведенные в работе исследования в основном являются новыми, а их результаты получены впервые.

Практическая значимость результатов работы.

Результаты проведенных исследований могут быть использованы при создании на основе тонкопленочных магнитных структур интегральных элементов и устройств. Отмечается, в частности, следующее.

1. Возможность управления параметрами оптического излучения в МГ волноводе за счет изменения ориентации намагниченности может быть использована при создании интегральных МО модуляторов, изоляторов и вентилей.

2. Обнаруженный в поглощающем волноводе неосцилляционный режим модового преобразования и выявленные особенности собственных мод структуры с дополнительным поглощающим покровным слоем, применимы в разработках интегральных оптических фильтров и модуляторов.

3. Анализ волноводных режимов в тонкопленочных структурах с ПДС значительно расширяет возможности МО интегральных дефлекторов, генераторов, использующих ПДС в качестве распределенной обратной связи, а также интегральных устройств, позволяющих эффективно управлять импульсными режимами распространения излучения ближнего ИК диапазона.

4. Проведенные исследования статических и динамических биста-бильных состояний и бифуркационных изменений прецессии намагниченности тонкопленочных магнитоупорядоченных структур позволяют создать на основе выявленных эффектов новые устройства динамической

записи и обработки информации на планарных магнитных носителях.

5. Выявленные нелинейные колебательные режимы намагниченности в металлических сверхрешетках могут быть использованы при разработке высокочувствительных датчиков, магнитных сенсоров и интегральных элементов, обладающих автоколебательными режимами работы, а также генераторов стохастической динамики.

6. Результаты исследований магнитосвязанных волноводов МСВ применимы при проектировании линий задержки и линий передач, эффективно управляемых как за счет воздействия внешнего магнитного поля, так и благодаря варьированию условий начального возбуждения структуры.

Научные положения, выносимые на защиту.

1. Зависимость эффективности преобразования ортогонально поляризованных оптических мод в МГ волноводах от ориентации магнитного момента позволяет с помощью внешнего магнитного поля управлять параметрами излучения: в односекционных волноводах выделять на выходе моду определенной поляризации или получать заданное соотношение между амплитудами мод, в каскадных системах реализовывать полное модовое преобразование для одного из направлений распространения излучения при отсутствии преобразования для другого направления, в условиях прецессии намагниченности осуществлять глубокую модуляцию мод на основной и кратных частотах, характеристики которой определяются поляризацией и частотой СВЧ-поля. 1

2. В волноводе с ПДС, наряду с коллиневюй МО дифракцией, реализуется неколлинеарная дифракция волноводах мод, в режиме которой вводимая и дифрагировавшая моды могут быть как ортогонально, так и одинаково поляризованными; ширина запрещенной частотной зоны для моды, испытывающей брэгговское отражение, определяется коэффициентом межмодовой связи; в результате брэгтовского (180-градусного) отражения реализуется компрессия прошедшего через ПДС импульса оптического излучения.

3. В поглощающем волноводе в области фазового синхронизма, может быть реализован режим, при котором межмодовый обмен энергией перестает носить осцилляционный характер и затухание излучения становится зависящим от коэффициента связи, управляемого внешним магнитным полем; в усиливающем волноводе за счет изменения коэффициента связи достигается трансформация профиля оптического импульса; в 4-слойной структуре затухание мод высших порядков периодически изменяется с увеличением толщины дополнительного поглощающего покровного слоя.

4. Характер прецессии намагниченности в пленках феррита-граната определяется параметрами переменного поля, а также ориентацией кристаллографических осей: в условиях ФМР в пленках типа (111) СВЧ-поле вызывает прецессию намагниченности с нутацией преимущественно на 3-ей гармонике резонансной частоты, в пленках типа (100) - на 2-ой гармонике частоты; при малых частотах переменного поля (rar/27t~106 + -МО7 Гц) имеют место бифуркации, приводящие к резкому изменению амплитуды прецессии и состояниям динамической бистабильности.

5. В металлических многослойных структурах с антиферромагнитной связью перемагничивание сопровождается различными по форме петлями гистерезиса; при параметрах, отвечающих краю петли гистерезиса, имеют место бифуркационные значения частоты и амплитуды переменного поля, при которых реализуется перемагничивание системы с установлением соответствующих режимов прецессии магнитных моментов, имеют также место частотные интервалы, отвечающие прецессионной бистабильности, границы которых управляются за счет изменения амплитуды переменного или величины подмагничивающего полей.

6. В структурах с антиферромагнитной связью при параметрах, отвечающих узкой петле ориентационного гистерезиса, под воздействием продольного переменного магнитного поля в зависимости от его частоты и амплитуды устанавливаются различные по форме траекторий и ширине занимаемых частотных интервалов стохастические и регулярные, в частности, автоколебательные режимы динамики магнитных моментов, а также состояния невосприимчивости к переменному полю.

7. В мультислойных наноструктурах с косвенной обменной связью при подмагничивающих полях и частотах СВЧ-поля, близких к значениям, отвечающим пересечению «акустической» и «оптической» резонансных ветвей, реализуется несимметричный колебательный режим, характеризующийся значительным (более, чем на порядок) различием амплитуд колебаний магнитных моментов соседних слоев и эффективно управляемый за счет изменения плоскостного угла переменного поля; реализуются также режимы, имеющие характер биений с периодом, на два порядка превосходящим период СВЧ-поля.

8. В двухканальном волноводе со слабой связью мод МСВ, относящихся к разным слоям структуры, одномодовое возбуждение солитона огибающей МСВ приводит к формированию «пульсирующих» в противофазе квазисолитонов огибающей обеих мод; при двухмодовом возбуждении монохроматических МСВ в несимметричной волноводной структуре меж-

модовая связь вызывает различные по форме биения модовых амплитуд, параметры которых определяются фазовой расстройкой, соотношением начальных амплитуд мод и величиной подмагничивающего поля.

9. Зависимость дисперсионных свойств двухслойной магнитной структуры от сильной межмодовой связи при антисимметричном возбуждении прямых объемных МСВ приводит к их модуляционной устойчивости, а при симметричном возбуждении - к эффективно управляемым с помощью подмагничивающего поля модуляционной неустойчивости МСВ и импульсным режимам их распространения; в случае исходного одномо-дового импульсного режима в каждом из слоев формируются импульсы, центральная часть которых испытывает колебания амплитуды, а боковые ^

области имеют пульсации в виде стоячих волн.

Личный вклад автора. Все основные результаты диссертационной работы получены автором самостоятельно. В постановке задач и обсуждении результатов принимал участие научный консультант, профессор, зав. кафедрой КЭиО УлГУ Д.И.Семеицов; при работе в коллективе автору принадлежит определяющий вклад как в получении новых данных, так и при их анализе.

Апробация работы. Результаты, изложенные в диссертационной работе, докладывались на 17-й конференции по распространению радиоволн (Ульяновск, 1993); на 14, 15, 17, 18 и 19-ой Международных школах-семинарах «Новые магнитные материалы микроэлектроники» (Москва, 1994, 1996, 2000, 2002, 2004); на 15-ом Международном симпозиуме по теории электромагнетизма (Россия, Санкт-Петербург, 1995); на 31-ой научно-технической конференции (Ульяновск, УлГТУ, 1997); на У-ом международном совещании-семинаре «Инженерно-физические проблемы новой техники» (Москва, Институт им. Баумана, 1998); на международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов» (Волгоград, 2004); на конференции «Необратимые процессы в природе и технике» (Москва, МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2004); на научных семинарах в Ульяновском государственном университете.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 56 печатных работ, из которых 41 статья в центральных научных журналах.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа включает в себя введение, 6 глав, заключение и список литературы. Она изложена на 449 страницах машинописного текста, содержит 149 рисунков и 4 таблицы. Список литературы состоит из 372 наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении дана общая характеристика работы, обоснована актуальность темы, сформулированы цели и задачи исследований, изложены научная новизна и практическая значимость работы, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

Первая глава посвящена исследованию преобразования ортогонально поляризованных мод оптического излучения в волноводе, однородно

намагниченном по длине структуры. Показаны возможности управления волноводными режимами благодаря изменению [i,0l направления намагниченности внешним магнитным полем.

Анализ проводится на Рис.1. Геометрия МО волновода. основе метода связанных

мод [17]. При этом зависящая от намагниченности часть диэлектрической проницаемости (ДП) волноводного слоя структуры (рис.1) рассматривается как возмущение лё(, а не зависящая - является диагональным тензором £f' с неравными в результате анизотропии членами. Изменение амплитуд связанных мод при распространении излучения вдоль оси z в двухмодовом приближении описывается уравнениями:

К = - ехр[' (ßn - ßv )2]>

A'v = exp[/'(ßv -ßjz],

где = k0 J^* &£r % dx - коэффициент связи мод, к - волновое число, ^ (х) - профильные функции, определяющие распределение электрического поля вдоль нормали волновода; ß(lv - постоянная распространения мод и Aß^ v- ее возмущение для ТЕЦ и ТМу-мод:

Из (1) находится выражение для эффективности преобразования мод:

(1)

(2)

Рис.2. Зависимость эффективности преобразования основных (а) и первых (Ь) мод от азимутального угла намагниченности и длины волновода; в расчетах используется волноводная структура с параметрами: = 4.538, е^' = 4.537 (¥29Ьа01Ре39Оа, ,012) [18], е, =3.8 (гадолиний-галлиевый гранат), е2 =1, линейный и квадратичные МО параметры / = 3.07 х 10"4, ^ = 2.4 х 10"4, с% = -7.3 х х 10"5; Ь = 6 мкм; 9 = 90°; длина волны излучения Л, — 1.5 мкм.

где 2Лцу = (3^ + дРр -д|3„, =|г(1, Г + ^ <1 ~ Длина волновода, индекс ц соответствует вводимой, а V - возбуждаемой модам.

На основе уравнений связи выявлено, что в результате ростовой анизотропии в волноводе с характерной для мод каждого порядка толщиной волноводного слоя £,у эффективность преобразования ортогонально поляризованных мод одного порядка максимальна, и близка к единице. Существенная разница между толщинами £у и определяет сильное отличие характера зависимости эффективности преобразования от ориентации намагниченности в случае различных модовых порядков. Анализ проводится в широком диапазоне полярного 0 и азимутального \|/ углов намагниченности. На рис.2 рельеф поверхности г|у(\(/,й?) при V = 0 и 1 приведен для волновода толщиной Ь = 6 мкм, с намагниченностью, лежащей в плоскости волновода. Зависимость эффективности преобразования для мод различных порядков отличается как по величине, так и по количеству максимумов, что необходимо учитывать при реализации модуляции излучения.

При исследовании связи двух МГ пленок, расположенных на противоположных сторонах изотропной немагнитной подложки невозмущенным принимается немагнитный изолированный волновод с одним волноводным слоем. Показано, что ориентация намагниченности влияет на эффективность межволноводной связи главным образом за счет изменения поперечных компонент волнового вектора мод. Вследствие этого возможности управления связью волноводов посредством внешнего магнитного поля су-

щественно возрастают при использовании волноводных слоев с толщиной, близкой к толщине модовой отсечки, причем наиболее эффективное управление осуществляется в случае взаимодействия ТМ-мод.

Далее рассматривается однонаправленный преобразователь мод, состоящий из двух секций МГ волновода, имеющих различную ориентацию магнитного момента и длины и с12. Для характеристики эффекта невзаимности вводится параметр АГ = 'П+-г)_, как разность эффективностей преобразования мод при их распространении в прямом (из секции «1» в секцию «2») и обратном направлениях. На рис.3 для преобразования ТЕ0 -> ТМ0 приведена зависимость параметра К от толщины волноводного слоя Ь при различной ориентации намагниченности: в первой секции у, =90°, б! =20°,45°,90° (кр. 1-3); во второй секции ц/2 =0, 0г=45°. Длина секций подбиралась так, чтобы параметр невзаимности оказывался наибольшим: <1Х «0.725,0.347,0.200 см (кр. 1-3), йг «0.284 см. Кривой 4 соответствуют \|/, =01 =90°, у2 =0, в2 =70°, с/, «0.200см, с12 «0.567см. Рисунок показывает, что каждой ориентации намагниченности в секциях соответствуют толщины волновода, при которых К « ±1 и мода преобразуется полностью в ортогональную только в прямом, либо в обратном направлениях. На рис.4 на плоскости длин секций и <12 приведена величина параметра К для у, =9, =90° и ц/2 = 0, 62 =45°; толщина пленки I = 4.2 мкм. Таким образом, изменяя ориентацию намагниченности в секциях структуры и подбирая их длину можно существенно изменять режимы работы данного интегрально-оптического элемента и получать оптимальный эффект невзаимного модового преобразования.

1 о

-1

Рис.3. Зависимость параметра невзаимности от толщины волноводного слоя при различной ориентации намагниченности.

Рис.4. Зависимость параметра невзаимности от длин се~ций МГ волновода.

При исследовании модового преобразования в неравномерно намагниченном по толщине волноводе принимается, что распределение намагниченности в переходном слое имеет характер блоховской доменной стенки, т.е.

Му (*) = М0 ип&|/ (х)] = -Л (х/б), Мг (х) = [М1 - М) (я)]1/2, (4)

Рис.5. Зависимость от толщины волно-воднош слоя максимально достижимой эффективности преобразований ТЦ, -> —> ТМ0 и ТЕ, —» ТМ, (сплошные и штриховые кривые) для % = 1; 6¡Ь = 0.1,0.4 (кримые. 1,2).

где М0-намагниченность насыщения, 8 - эффективная толщина переходного слоя; |=1 соответствует 902 5 £ 5 мкм 8 грд. разворот, а % = 1/2 - 180-фд. Из рис.5 видно, что значительное модовое преобразование реализуется только в достаточно малом диапазоне толщин волноводного слоя, который зависит от порядка взаимодействующих мод. Таким образом, использование неоднородного распределения намагниченности данного типа позволяет подбором толщины волноводного слоя получать волновод, в котором будет иметь место связь только мод определенного порядка. При этом изменение толщины переходного слоя, достигаемое, например, приложением плоскостного магнитного поля, в широких пределах изменяет эффективность модового преобразования.

Во второй главе рассматривается влияние поглощения и усиления МГ волноводного слоя на модовые характеристики и на связь мод. Исследуются также моды оптического излучения в структуре с дополнительным поглощающим покровным слоем.

Получено точное решение и проведен численный анализ задачи о волноводном распространении света в поглощающем поперечно намагниченном волноводе. Показано, что в волноводе с комплексной ДП пленки возникает затухающий при удалении от волновода поперечный поток энергии, направленный в сторону волноводного слоя, и вблизи толщины отсечки моды поток энергии в пленке поглощающего волновода значительно больше, чем в случае волновода без поглощения.

При исследовании влияния поглощения на связь мод в МГ волноводе с произвольной ориентацией намагниченности невозмущенным

принимается волновод без поглощения, а суммарное возмущение ДП имеет вид: дёДа,М)= лёг(а)+ дё,(М). При этом постоянная затухания моды: Р" =-1тдру. В отличии от прозрачного волновода, при отсутствии фазового синхронизма поглощаемых ТЕ и ТМ-мод поляризация суммарного

Рис.6. Зависимость гцу от координаты г для преобразования ТЕ0 —» —» ТМ 0 в волноводе с геометрией Фарадея при А"у = (-0.25, О, 0.25) см 1 (кр. 1-3) и ¿-3.6 мкм.

поля на любой длине волновода отлична от поляризации вводимой моды, а при синхронизме -энергия полностью не переходит

0.0 0.5 г, СМ 10

из вводимой моды в возбуждаемую. Для анализа связи ТЕУ —>ТМУ вводится параметр гуа{г) = \Ау{г)1 А^г^, характеризующий вклад каждой моды в интенсивность суммарного поля. Вид функции гцу (г) определяется разностью параметров затухания мод 2Д^У = (3^ -р", что видно из рис.6. Функция г(г) с возрастающими максимумами экспериментально получена в работе [19].

Далее проводится теоретический анализ неосциллирующего модово-го преобразования, имеющего место в случае достаточно большой разности параметров затухания связанных мод |р* -ру|^2|уцу| при их фазовом синхронизме и вблизи него: |Р[, - Р'у [ < [у цУ (• В этом режиме интенсивность возбуждаемой у-ой моды /у = ¡-4у(г)|2 имеет один максимум на длине волновода 2\, а интенсивность вводимой ц-ой моды имеет один минимум и один максимум на длинах 22 и гз, соответственно, при условии, что Р" <Р". Указанные длины определяются выражениями:

И» Ч^Ц

+Р:+2оц

+К-2он

, 22 =

2с„

-1п

кК;

. 2з =

_1_ 2ст„

1п

где стцу = (д*у -|уиу|2Г > 5цу = А"у ±аиУ. Из зависимостей, приведенных на рис.7, следует, что связь мод изменяет их затухание, определяемое для области волновода г > г3 величиной:

Это позволяет регулировать модовое затухание варьированием |у^у |. Кроме

Рис.7. Зависимость от длины волновода г относительных интенсивностей вводимой Jlí{z) = I|i{z)/Iv(0) (кр. 1) и возбуждаемой УДг) = /у(г)/У|1(0) (кр. 2) мод, суммарной интенсивности Jv{z) + J(кр. 3) и интенсивности при отсутствии связи = = ехр(-2р;>) (кр. 4) для ТМ, ->ТЕ,; 6 = 90°, v)/ = 31°; Д;у*0 и Л"у = = |уМУ| (предполагается, что (3^ = -4.5см"1 и Рр = -0.5см"1 [17]).

Рис.8. Зависимость суммарной интенсивности распространяемых в МГ волноводе мод J|X(z) + Jv(z) для связи ТМ, —>ТЕ, при \\> = 90°, 60°, 40°, 31 10°, 5°, 0 (кр. 1-7) и 0 = 90°.

того, за счет изменения коэффициента связи можно регулировать суммарную интенсивность мод на выходе волновода. Соответствующие расчеты приведены на рис.8, из которого видно, что наиболее эффективное управление переносимой в волноводе энергией возможно, если [у^ | < |Д*У | (кр. 3-7). Описанные эффекты являются общими для взаимодействующих затухающих мод. Так, кривые, аналогичные представленным на рис.7, получены экспериментально в полупроводниковых волноводах [20].

На основе полученных выражений для связанных мод исследована зависимость эффективности преобразования от ориентации магнитного момента в усиливающем МГ волноводе - допированном гольмием ЖИГ, позволяющим получить когерентное излучение на длине волны 2.09 мкм [21].

Для волновода с дополнительным поглощающим и резонансным покровным слоем получены дисперсионные выражения для ТЕ- и ТМ-мод. Исследованы частотные интервалы, характеризующиеся низким модовым поглощением и отвечающие конфигурации поля, при которой на границу раздела покровного и волноводного слоев приходится минимум составляющей потока энергии моды вдоль направления ее распространения.

\ --

. 3

/ \ 4

/ \ 4

/ \ 4

Ч \ 4

7 \ 4

\

\

\

\

М 1 4 4

\

1 «I

0.0 0.5 2, см 1-0

В третьей главе рассматривается периодический МГ волновод с полосовой доменной структурой. Изучаются особенности неколлинеарной брэгговской МО дифракции. Выявлена зависимость дифракции от параметров доменной структуры, что обеспечивает широкие возможности управления дифрагировавшими модами. Рассмотрено взаимодействие встречных ортогонально поляризованных мод в усиливающем волноводе. Исследована дифракция на ПДС однонаправленных и противоположно направленных ортогонально поляризованных оптических импульсов.

Уравнения для изменения амплитуд связанных мод при неколлинеарной брэгговской дифракции на ПДС, ось периодичности которой совпадает с осью z, имеют вид:

sin9H0 8А^0/ду + cos&^g dA^/dz = tt^Av„ ехр[2/(д^^ + A^z)],

sin 9V„ дАт ¡dy + cos SVB 8AV„ /& = /уУЦЛИ„ exp [-^/(Д^ + Д^г)],

где Sv„ =arctg{pV4>,/PWE)) =рц0г +ng, 2^ =Р,о, ~Pv*,> g ~

модуль вектора обратной решетки, индекс цО соответствует вводимой моде, индекс vn - дифрагирующей моде n-ого порядка дифракции.

Анализ показал, что в случае неколлинеарного взаимодействия мод, даже при учете только линейного по намагниченности эффекта Фарадея, имеет место связь как ортогонально, так и одинаково поляризованных мод. Выражения для коэффициентов связи соответствующих мод имеют вид:

у= bClCl cos(ap0 - 9V„ )cos6 + ix^n.¥2 sin sin в],

Y,mv >r = V5 мко - 9v„)cos9 + sin9vn sin o],

умГм = -ibC^/(s0k0)[xx„^hlx0hv„ sin^ - 9v„)cos0 + (7)

+ M^PvAo cos9,o - eos» Jsinej,

it?* = ±ibClClxm4k^x sin^o - SjcosG,

где b=//2e0 (принято, что диагональные компоненты тензора ДП пленки равны е0), СЕ,М — нормировочные константы, т,„ = 2//ли (ПДС симметрична), функции ¡Fk определяются интегралами перекрытия мод; верхний знак в выражениях для и у™~*Е берется для связи «»направленных мод (3vnz > 0), нижний - для связи встречных мод (PVB2 < 0).

Возмущенные в результате модовой связи z-вые компоненты констант распространения встречных цО и vn-мод записываются в виде:

*„■»..W = РдОг.улг + Ацуг т/jy^lVcos2 + А2цуг J1. (8)

Рис.9. Дисперсионные кривые для мнимых (непрерывные кривые) и действительных (пунктир) частей констант распространения мод, соответствующие встречной связи: ТЕ ад -> ТМ 0_3, ТЕ10 -> ТЕ^, ТЕ10 ->ТМ0_3 (кр. 1-3); =

= Р(10 со8 9ц0 +ЭулсозЭу„, к% = 2п/Х.

Моде ц0 соответствуют верхние знаки, моде \п - нижние. Наличие мнимой части у констант распространения указывает на существование запрещенной частотной области, где волны не могут распространятся в волноводе с ПДС вдоль оси периодичности г и испытывают интенсивное брэгговское отражение. С увеличением коэффициента связи ширина запрещенной зоны и величина мнимой части константы распространения в запрещенной частотной зоне возрастают (см. рис.9). Существенная зависимость коэффициента связи мод от параметров ПДЧС позволяет эффективно управлять дифрагирующими модами с помощью внешнего магнитного поля, меняя модовый состав волновода, ширину частотной области селективного брэгговского отражения и угол брэгговской дифракции.

При рассмотрении взаимодействия встречных коллинеарных различно поляризованных мод в усиливающем магнитогиротропном волноводе с ПДС обнаружено, что условие + Р' -ng-0, где Р'ц у = ЯеРцу, п - целое число, уже не является условием максимальной эффективности преобразования мод, а значение фазовой расстройки при которой эффективность максимальна ищется численными методами. Показана возможность создания волноводного генератора связанных ортогонально поляризованных мод при использовании в качестве распределенной обратной связи ПДС с намагниченностью ориентированной вдоль нормали к пленке. При этом следует использовать волновод с толщиной, близкой к толщине отсечки ТМ-мод. Уменьшения необходимого для генерации усиления можно достичь, увеличивая длину волновода или использую пленку с большими МО параметрами.

1т( + ^ог,™2) . см'1 0 0.03 0.06

(9)

Динамика огибающей волнового пакета импульсов синхронизированных связанных мод в прозрачном волноводе без усиления описывается системой нелинейных уравнений Шредингера:

э/ ' 2 д1г " ^ " 18М ¿^Ч а/ ' 2 аг2 _ ^ " о| "

где уу - групповая скорость V -моды (V = ст), с?у - параметр дисперсии групповых скоростей, gv - параметр нелинейного самовоздействие моды; у^ - коэффициент линейной межмодовой связи. Проведенный анализ показал, что при однонаправленном распространении импульсов вводимой и дифрагировавшей на ПДС мод на расстоянии гр = тс(2у(1Я)"' между ними осуществляется полная перекачка энергии, в результате чего имеет место вращение плоскости поляризации оптического импульса при его распространении в МГ волноводе. Изменяя коэффициент связи, можно управлять соотношением энергии, приходящейся на каждую из мод, и тем самым управлять поляризацией импульса на выходе волновода. Зависимость тангенса плоскостного угла поляризации Е от пройденного расстояния при учете фазовой расстройки выражается соотношение:

Р.Ывтх г_

---, (Ю)

М/ДОм» С0!5 + ^

Рис.10. Профили ТЕ- и ТМ-мод на выходе волновода длиной 3 см при симметричной нормально намагниченной ПДС и фазовом синхронизме мод; /=(1,4)х1(Г3 (кр.2,3), пунктир соответствует отсутствию межмодовой связи; коэффициент усиления а =-0.25см"1; рассматривался гауссов профиль вводимой ТЕ-моды: = Л0ехр(-?'2/4?02), где ?=/-2(у(1 +уа)~1г, ^-начальная продолжительность импульса, А0 =

где пj « Veo • Вдали от толщины модовой отсечки и при условии фазового синхронизма vj/ Е «[у^] z.

В случае усиливающего волновода, как показано на рис.Ю, достигается изменение получаемой на выходе структуры продолжительности импульса за счет варьирования коэффициента межмодовой связи.

При рассмотрении взаимодействия встречных импульсов ТЕ- и ТМ-мод показано, что в случае малых величин константы связи имеет место компрессия проходящего импульса. С увеличением коэффициента связи преобладающим является процесс распада импульса.

Четвертая глава посвящена исследованию нелинейной прецессионной динамики магнитного момента нормально намагниченной ферритовой пленки (111) и (100) типов; рассмотрены бифуркационные изменения прецессионных режимов и возникновения состояний динамической биста-бильности. Проведены исследования динамического преобразования мод МГ волновода в условиях нелинейной прецессии намагниченности.

Динамика намагниченности во внешних статическом Н и переменном h магнитных полях описывается уравнениями:

дО A/sm05v|/ М 90 sm05i|/

где у - гиромагнитное отношение, X - параметр затухания, F - плотность свободной энергии. В случае ориентации кристаллографической оси [111] вдоль нормали (оси х ), а осой [11 2] и [ 110] вдоль у и z имеем:

F = -М(Н + Ъ)+{Ки - 2TtM2)sin2 0 + К{ f-1 sin4 0 + ¿eos4 0 +

л/2 V (lT>

+ —sin3 0COS0COS3*}/j,

где Ku и Кл - константы индуцированной ростом и кристаллографической анизотропии. Высокочастотное поле принимается линейно-поляризованным и лежащим в плоскости yz, т.е. Н ± h. При расчете используются параметры: 4иЛ/ = 214.6Гс, у=1.755х107 (Э-с)1; X = 3xl06c-'; Ки = = -103 эрг/см3, Кх й-103 эрг/см3.

Зависимости, приведенные на рис.11, показывают, что в случае малых подмагничивающих полей устанавливается режим прецессии с максимальной амплитудой (ф)» 30° и значительным вкладом в нутационное движение третьей гармоники частоты прецессии со,. Далее располагается интервал значений статического поля, в котором имеет место динамическая бистабильность, т. е. наличие двух стационарных орбит прецессии

Рис.11. Зависимость от величины статического поля Я усредненного полярного угла (9) вектора магнитного момента в условиях резонансной прецессии при h = 1.5, 1.702, 1.750, 2.0 Э (кр.1-4).

290 Н Э 360 460 560 вектора М с амплитудами (ф), »30°, (ф}2»10°; проекции указанных орбит показаны на рис. 12а. В случае достаточно больших СВЧ-полей при H = H¡(h) имеет место бифуркация, приводящая к резкому увеличению амплитуды прецессии, а при Н > Я2(/г) (для h < 2 Э) устойчивой вновь становится орбита с малой амплитудой прецессии. В узких интервалах подмаг-ничивающего поля (дЯ ~ 10~2 Э) обнаружены бифуркации, приводящие к режимам с траекториями, период которых кратен периоду СВЧ-поля Г = 2п1/аг. Для режимов, представленных на рис.12Ь, /=3, 4 (кр. 1 и 2).

При дальнейшем увеличении Я (при ю,. -lO9 с"') форма траектории прецессии приближается к круговой и нелинейный характер динамики проявляется только в нутационном движении, увеличивающемся по амплитуде с возрастанием угла прецессии. Для количественной оценки вклада в нутационное движение намагниченности различных гармоник резонансной

Рис.12. Проекции на плоскость^ стационарных траекторий магнитного момента (та = Ма/М, a = x,y,z) для Л = 1.5Э и Я = 283.5Э (а,- бистабильное состояние), Я = 280,285 Э (Ь, кр. 1,2).

частоты функция ф(/) представлена в виде ряда Фурье: ф(/) = ф№ exp(fo«f). В случае пленки типа (111) на резонансной частоте третья гармоника ф3(0 значительно превосходит по величине как первую фт, так и вторую ф2(11.

Для пленки типа (100) плотность свободной энергии находится как:

F = -М(Н + h) + {Ки -27tMJ)sm2e + ^A'1(sin220 + sm40sin22V). (13)

В случае низких частот уже при малых амплитудах переменного поля (/г~0.1Э) прецессия магнитного момента существенно нелинейна. При увеличении h траектория прецессии ориентируется в направлении поляризации переменного поля и в ней возникают две симметричные области с одним или несколькими витками, что видно из рис.13. Полный период данного прецессионного движения равен периоду переменного поля. При больших частотах (аг /2я = 10! -s- Ю9 Гц) основным нелинейным эффектом является нутация намагниченности с удвоенной относительно частоты прецессии частотой. Показано, что при амплитудах СВЧ-поля й~0.1Э и направлении его поляризации v|/A Ф 0,я/2,я наблюдается асимметрия траектории прецессии, которая максимальна в случае vj/A = ± тс/4. Асимметрия возрастает с уменьшением ростовой анизотропии, причем имеет место динамическая бистабильность - две стационарные центрально-симметричные друг другу орбиты прецессии.

Далее исследуется модуляция волноводных мод в условиях прецессии намагниченности с учетом нутационного движению на второй гармонике частоты. Из рис.14 видно, что нутация вектора М в зависимости от поляризации СВЧ-поля может как существенно уменьшать, так и увеличивать глубину модуляции.

0.1

-0.1й---1---и

41.16 О 0.16

Рис.13. Проекции на плоскость ут магнитного момента на стационарной орбите прецессии при саг/2л= = 106 Гц, Л=1 Э, ориентационном угле Уа = 0 "> ^ = ~ 103 эрг/см3, Ки = 0; подмагничивающее поле соответствует частоте линейного резонанса.

0.2

45 а 90

и , град

Рис.15. Зависимости от равновесного полярного угла 6„ эффективностей мо-дового преобразования ТЕ, ->ТМ, на первой (1) и второй (2) гармониках для л|/0 = 0 (непрерывная линяя), 45° (пунктир).

Рис.14. Зависимость эффективности преобразования от прецессионного угла ф (здесь ф=у); угол прецессии ф = ЗСР (кр. 1-3), ф = 10° (кр. 4-6); компоненты СВЧ-поля: йг=А (кр. 2,5) и Иу=И

(кр. 1, 6); частота ю = 12.5x10® с-1; Ь = бмкм, с1 = 4 мм; параметры соответствуют структуре типа (111) при Ки =-1070 эрг/см5, К1 = -760 эрг/см3 штриховые линии построены без учета нелинейного эффекта.

ф, град 360

Раскладывая эффективность преобразования у-мод в ряд Фурье, представляем ее как сумму эффективностей на различных гармониках:

Л¥(0=£л<лш)ехр(кои/)> (14)

я=0

где определяет эффективность модуляции на частоте пазг. Из приведенных на рис.15 зависимостей следует, что существуют положения оси прецессии, при которых значительно преобладает модуляция излучения на одной из первых двух гармоник частоты прецессии. Экспериментальные

данные по модуляции излучения на

180

В пятой главе исследуются нелинейные колебания намагниченности многослойных металлических структур. Для выявления условий ориента-ционных фазовых переходов проводится анализ статических состояний магнитных подсистем. Исследованы автоколебательные и стохастические режимы; рассмотрены колебательные моды в сверхрешетках при учете как билинейного, так и биквадратичного взаимодействия.

В случае двухслойной магннтосвязанной системы с антиферромагнитным исходным упорядочением и одноосной плоскостной анизотропией (с константой К, для г'-го слоя) изменение величины поля Н сопровождается различными по форме петлями ориентационного гистерезиса и связанными с ними состояниями бистабильности в интервале НЬ<Н <НС, который сужается с увеличением константы связи А.

Выражение для высокочастотной восприимчивости рассматриваемой системы в линейном приближении имеет вид:

1 =

di%\ +¿2X2 _ ^ = Ащ2М. MA^cosф01 - 4яу2£>,А/3_/ совфи.,

dx + d2

Д,Д2-16ЛУАА

(15)

Д, = ю2, - со2 - 4пу2Д + 471/1,со, где D, = Ас1{1МхМг cos (ф0, - ф03_, )/с/,, d,

- толщины слоев, dll=did1(di+d2)а201 = 4яМ1у2[#со5ф0, +Нк1 соз2ф01]

- резонансные частоты изолированных слоев; Hkl ~2KjMi - поле магнитной анизотропии; ф, - отсчитываемый от оси у азимутальный угол вектора М,, ф0, - его равновесное значение.

Вблизи краев петли гистерезиса система наиболее чувствительна к воздействию СВЧ-поля. Из численного анализа следует, что при Нс-Н < <0.5Э можно подобрать такую амплитуду hc, что при h<hc устанавливается прецессия с противоположно направленными осями, а при h > hc происходит динамическое перемагничивание системы из начальной конфигурации и устанавливается прецессия магнитных моментов пленок с сона-правленными осями. В случае, отвечающем рис.16, амплитуда прецессии после динамического перемагничивания оказывается в несколько раз

30 t, не

t, не

Рис. 16. Временные зависимости азимутального угла магнитных моментов системы, выходящих на стационарные орбиты на частоте со = 7 х 109 с"1 при А = 0.01 и # = 8.6Э; й = 0.70, 0.71 Э (кр. 1, 2); #„=10Э, 4тгЛ/, =1.1104Гс, Нкг =5Э, 4яМ2 = 8хЮ3Гс; 4=0.1 мкм.

большей, несмотря нанезначительное увеличением амплитуды СВЧ-поля. Изменение величины Н на доли эрстеда сильно изменяет интервалы частот, отвечающие динамическому перемагничиванию. При этом в интервале частот юа <(0<азь в результате перемагничивания происходит увеличение амплитуды прецессии, относительно прецессии с противоположно направленными осями. Исходя из выражения (15) для структуры с равными толщинами слоев и в пренебрежении затуханием имеем: соа « 2у^2%Кг, <в4 *у^АпМ^Н + Нк1 + М2А/2).

При реализации в рассматриваемых системах узких петель гистерезиса возникают условия для эффективного возбуждения высокоамплитудных магнитных колебаний низкочастотным продольным переменном поле. На малых частотах возникают режимы колебаний с короткими переходными участками и периодом, равным периоду переменного поля Тк. В диапазоне со«(7-И7)хЮ8 с"1 реализуется высокоамплитудный режим (см. рис. 17а) с удвоенным периодом 2Тк. При этом как в данном интервале частот, так и на более низких частотах (см. рис.17Ь) существуют области, в которых имеют место хаотические колебания, а также области невосприимчивости системы к воздействию переменного поля.

Аналогичные фазовые переходы и колебательные режимы получены для мультислойных наноструктур типа (Ре/Сг)п с антиферромагнитным магнитным упорядочением при учете кубической кристаллографической анизотропии. На рис.18 для системы с узкой петлей гистерезиса приведена бифуркационная диаграмма, где по оси абсцисс отложена частота перемен-

Рис.17. Временные зависимости азимутальных углов магнитных моментов слоев на частотах ю = (7,3)х108 с(а, Ь) при Л=0.05 и Н = 19Э; /г=1Э (с учетом больших размагничивающих полей изменением полярного угла можно пренебречь).

Рис.18. Бифуркационная диаграмма при намагниченности М=1620Гс, константах анизотропии Щ = 4.6x105 эрг/см3, Л; = 2.06x106 эрг/см3, толщине слоев железа с/= =212x10"* см; константе связи У=0.24эр1/см2, Н = 22274 Э, амплитуда продольного переменного поля А = 0.2 Э.

ного поля, а по оси ординат - соответствующие экстремальные значения углов магнитных моментов одной из подсистем сверхрешетки (<р2(?) = = -ф,(/)). Для фиксированного значения со одиночной точке отвечает отсутствие колебаний, двум - колебательный режим с одним максимумом и одним минимумом ф,(/), а множеству близко расположенных точек -стохастическая динамика.

Стохастические режимы, различающиеся сценарием возникновения и особенностями аттракторов, могут формироваться как в узких, так и в достаточно широких частотных интервалах. При этом одной из характеристик аттракторов является глубина охвата стохастичностью колебательной динамики. Например, стохастичность режима, представленного на рис.19, проявляется лишь в малом интервале азимутального угла

8 ю , 108 с-1 16

Рис.19. Фазовая траектория стохастических колебаний магнитного момента при ш=8х108с"'.

_1 , '_I_I__1__I—>—I—I—■— 1

■а о Ч>1. град 12

Рис.20. Дискретное по времени (с шагом =2я/<э) представление фазовых траекторий магнитного момента при со=5х10'! с'1.

магнитного момента и его первой производной, т.е. в размывании траектории предельного цикла. В случае же режима, представленного на рис.20, стохастическая динамика охватывает весь угловой диапазон колебаний.

При исследовании резонансной динамики магнитных моментов в плоскостном подмагничивающем и СВЧ- полях при учете как билинейной, так и биквадратичной обменной связи структуры, свободная энергия которой в расчете на единицу площади дается выражением:

где т, = М,/М, (/ = 1,2 - номер магнитной подсистемы структуры), а Jí и Jг - константы билинейной и биквадратичной связи, ср, - азимутальные углы, отсчитываемый от оси [100]; - угол выхода вектора М, из плоскости пленки. Обнаружено, что при параметрах, близких к значениям, отвечающим пересечению акустической и оптической резонансных ветвей, реализуются сильно неоднородные режимы прецессии, характеризующиеся значительной разницей между амплитудами прецессии магнитных моментов соседних слоев и эффективно управляемые изменением плоскостного угла переменного поля. Показано, что данный эффект проявляется сильнее в случае слабой косвенной обменной связи, например для трехслойной структур типа Ре/Сг/Ре. На рис.21 для данной структуры приведена зависимость

Е = ]Г ¿[-МДИ + ^+^-Цвт2 2ц>, +со3*Ч,,8т22ф,) +

_ я

+ {Ки -2тсМ(г)со821)/,] + £ т,т,+ У2т,т,+1), (16)

о

60 <рь,град

о

90 / , НС »0

Рис.21. Зависимость от ориентации СВЧ-поля амплитуды прецессии векторов М, (сплошные кривые) и М2 (пунктир) при ^ =0.4эр1/смг и У2=0; ю = 5.9хЮ10 с"1, /г=1Э, Я = 1625,1628,16333 (кр.1-3).

Рис.22. Временная зависимость азимутального угла связанных магнитных моментов структуры ориентационном угле переменного поля фл = 42°.

амплитуды прецессии 5Ш = ф, 0)мшн; ~ Ф, (')„„„ связанных магнитных моментов от плоскостной ориентации линейно поляризованного переменного поля. Видно, что подбором плоскостного угла фА можно добиться существенной разницы между амплитудами и 62„. Наряду со стационарными по амплитуде режимами обнаружены также режимы, имеющие характер биений, временная зависимость которых приведена на рис.22.

Шестая глава посвящена магнитостатическим волнам в магнито-связанных структурах. Рассматриваются двухканальные нормально намагниченные системы; основное внимание уделяется влиянию межслойной связи на дисперсионные свойства структуры; проводится анализ распространения импульсов, в частности, солитонов огибающей МСВ.

Для анализа динамики огибающей волнового пакета МСВ, распространяющихся в двухслойной структуре (индексы слоев п = 1,2) в направлении оси х, используется система нелинейных уравнений Шредингера:

+ +^ = «еХРИ"2/5*]ф3_„ +^„|ф„!2ф„, (17)

где у„ =9со„/дкп и с1п= дгФп/дк1 - групповая скорость и дисперсия групповых скоростей МСВ, gcr¡ = 5гол/3[фл |2 - самовоздействие системы; -коэффициент межмодовой связи; 5 - фазовая расстройка, обусловленная разностью волновых векторов кп мод; комплексная амплитуда магнито-статического потенциала выражается через нормированные значения переменных составляющих магнитного момента: фл = ^т^ + т2п/Мп.

При исследовании монохроматических прямых объемных МСВ показано, что фазовая расстройки между модами приводит к биениям их амплитуд, которые могут быт(? как симметричными относительно начального уровня, так и существенно несимметричными. В случае достаточно большого коэффициента связи устанавливаются биения с удвоенным (за один период) числом экстремумов, что показано на рис.23, где слева представлено изменение во времени распределения амплитуды первой моды МСВ вдол{. бегущей координаты Е1 = х-2у1г2(у1 + у2) '/, справа - проекция зависимости |ф,(£,/)| на пространственную координату (|ф2(^,/)| находится в противофазе). Временной период биений определяется выражением 2у,у2 + д2; расстояние между ближайшими максимумами биений: ^ = п/8. Параметры и форма биений определяются также величиной магнитного поля (за счет его влияния на межмодовую фазовую расстройку) и соотношением начальных амплитуд МСВ.

Рис.23. Изменение во времени распределения амплитуды первой моды МСВ вдоль бегущей координаты и проекция на нее зависимости |ф, /); использованы параметры: коэффициент связи с/ =3 х 107 с"1, толщина слоев /, =5.0мкм и

/2 =5.2мкм; Н = 2.6 кЭе; 4яМч =1750Гс, у = 1.76х107(Э-с)4, частота МСВ ш„ /2л = 2.5 ГГц.

В случае слабой межмодовой связи при начальном возбуждении в одном из слоев системы солитона огибающей МСВ по мере его распространения происходит перекачка энергии из одной пленки в другую, в результате чего возникают «пульсирующие» квазисолитоны связанных мод, приведенные на рис.24. Полный переход энергии из импульса одной моды в импульс другой моды осуществляется за время * = тг(2^)"'. Зависимость групповой скорости от подмагничивающего поля позволяет за счет малого изменения величины последнего (д# ~ 1Э) получать на выходе волновод-ной структуры любую фазу цикла межмодового преобразования. Показано, что эффективность данного управления амплитудами импульсов возрастает с уменьшением толщины магнитных слоев.

Рис.24. Зависимости огибающей синхронизированных МСВ в каждом из слоев при одномодовом возбуждении структуры с параметрами • 2 = 5 мкм, Н-1.8 кЭ, = 7x106 с"'; длина волновода Ь-2 см; длительность возбуждаемого импульса т, =10 не, несущая частота соп =2x10' с"1.

В приближении сильной межмодовой связи огибающие импульсов можно представить в виде суммы парциальных импульсов (ПИ) [22,23]. Для синхронизированных МСВ имеем:

ф, = а, /) ехр[/qt] + a2(x,t)ехр[- iq t], ^^

(р2=-а, (х, t) exp[í qt] + a2 {x, í)exp[- iqt],

где ajix,t) - амплитуды ПИ. При симметричном возбуждении а, = 0, a при антисимметричном - а2 = 0. Для исследования модуляционной устойчивости связанных МСВ вводится амплитуды ПИ с малыми возмущениями c¡j, динамика которых описывается гармоническими функциями [22]:

qy =6„ сов(ку£-П/)+ibj2 sin (кД-ПД (19)

где к j и Qj - волновое число и частота возмущения. Дисперсионное соотношение для возмущения имеет вид: Qj =± \DjK; + K^sign(D; )¡2, где sign(...) - знаковая функция, к2 = 4GC | > Dj =(dt +d2)¡l-{-\y х

х V[V2 /q - эффективная дисперсия групповых скоростей, G = gc¡ + gc2/2 -коэффициент самомодуляции ПИ. В случае антисимметричного возбуждения структуры (т.е. для первого ПИ) эффективная дисперсия всегда положительна и, следовательно, МСВ системы являются модуляционно устойчивыми. В случае же симметричного возбуждения (для второго ПИ) эффективная дисперсия отрицательна и проявляется управляемая магнитным полем и коэффициентом межмодовой связи модуляционная неустойчивость. При этом коэффициент усиления возмущающего сигнала определяется соотношением: ау = 21т(оу) = |.Е)/ку|л/к2 -к2.

Рис.25. Профили огибающих импульсов в первом слое |ф,(4)| в моменты времени ¡"»1.12, 1.16 мке (непрерывные кр. 1, 2) и профили ПИ (пунктир) при

одномодовом возбуждении в системе импульса с гауссовым профилем, продолжительностью т, =20 не и амплитудой, удвоенной относительно амплитуды солитона 2-го ПИ; // = 2.6кЭ, <7 = 5хЮ8с-1, а>/2п = 2.5ГГц.

В случае симметричного возбуждения реализуются солитонные или квазисолитонные режимы, причем наиболее эффективное управление импульсными режимами осуществляется при начальных амплитудах вводимых импульсов меньших, чем амплитуда солитона. В случае одномодового (двухпарциального) режима возбуждения в каждом из волноводных слоев формируются импульсы, центральная часть которых испытывает колебания, усиливающиеся при расширении исходных импульсов, а боковые области имеют пульсации в виде стоячих волн, что показано на рис.25. Указанные колебания имеют период л/<7 и совершаются в соответствующих волноводных слоях в противофазе. Выявленные особенности динамики импульсов справедливы для широкого класса двухволновых систем, описываемых нелинейными уравнениями Шредингера.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

В диссертационной работе теоретически исследованы волновые и колебательные процессы в тонкопленочных магнитных структурах. Основные из полученных результатов сводятся к следующему.

1. Эффективность преобразования ортогонально поляризованных мод в МГ волноводах определяется направлением намагниченности, ее распределением по толщине структуры, порядком взаимодействующих мод, толщиной и длиной волновода; подбором указанных параметров осуществляется глубокая модуляция излучения и выделение на выходе волновода моды определенной поляризации; подбор ориентации магнитного момента и длины каждой из секций двухсекционного волновода в широком диапазоне толщин МГ пленки позволяет получать полное преобразования мод, распространяющихся только в одном из направлений (прямом или обратном).

2. В поглощающем волноводе в зависимости от разности мнимых частей ПР взаимодействующих мод, реализуется возрастание или убывание с расстоянием максимумов осциллирующей функции отношения модовых интенсивностей; в условиях, близких к фазовому синхронизму, исчезает осцилляционный обмен энергией между модами с достаточно сильно отличающимися параметрами поглощения и затухание мод оказывается зависящим от ориентации намагниченности; в 4-слойном волноводе основные характеристики мод высших порядков периодически изменяются при изменении толщины дополнительного поглощающего покровного слоя; при этом за счет данного слоя возможно достижение одномодового режима распространения света.

3. В случае неколлинеарного взаимодействия мод МГ волновода с ПДС для структур с перпендикулярной намагниченностью наиболее эффективна связь мод ТЕ-поляризации; связь ортогонально поляризованных мод наиболее эффективна в волноводе с плоскостной намагниченностью; в режиме брэгговской МО дифракции с увеличением коэффициента межмо-довой связи возрастают ширина запрещенной частотной зоны, величина мнимой части постоянной распространения и минимальное отклонение угла падения излучения от брэгговского, при котором дифракционная эффективность резко падает; в усиливающем МГ волноводе достигается режим генерации встречных ортогонально поляризованных мод, при использовании ПДС в качестве распределенной обратной связи.

4. В МГ волноводе с ПДС в результате взаимодействия синхронизированных ТЕ- и ТМ-мод возникает вращение плоскости поляризации распространяющегося в структуре импульса; в усиливающем волноводе при взаимодействии однонаправленных мод за счет изменения коэффициента связи достигается изменение профиля и управление шириной прошедшего структуру импульса; при достаточно малой величине коэффициента связи встречных ТЕ- и ТМ-мод в результате брэгговского отражения реализуется компрессия прошедшего через ПДС импульса.

5. В условиях ФМР в пленке феррита-фаната типа (111) при малых подмагничивающих полях имеют место бифуркации, приводящие к резкому изменению амплитуды прецессии и состояниям бистабильности; в нутационное движение магнитного момента основной вклад дает третья гармоника частоты прецессии; в условиях ФМР в пленках феррит-граната типа (100) реализуется прецессия намагниченности с траекторией, имеющей две симметричные многовитковые области, чья ориентация определяется направлением поляризации переменного поля; в случае достаточно больших резонансных частот основным нелинейным эффектом является нутационное движение намагниченности с удвоенной частотой, относительно частоты прецессии.

6. Зависимость межмодовой связи от ориентации намагниченности позволяет реализовать модуляцию излучения в условиях прецессии магнитного момента, причем существуют определенные положения оси прецессии, при которых для выбранных длин волновода имеет место модуляция преимущественно на одной из первых двух гармоник частоты прецессии.

7. В многослойной магнитосвязанной системе с антиферромагнитным типом взаимодействия изменение величины подмагничивающего поля сопровождается различными по форме петлями ориентационного гистере-

зиса; при параметрах, отвечающих краю петли гистерезиса, под воздействием поперечного СВЧ-поля реализуется динамическое перемагничивание системы и установление прецессионного движения с коллинеарными или ориентированными иод углом осями прецессии.

8. В структурах с антиферромагнитным типом косвенной обменной связи при параметрах системы и величине подмагничивающего поля, отвечающих узкой петле ориентационного гистерезиса, под воздействием продольного переменного магнитного поля в зависимости от частоты и амплитуды последнего устанавливаются различные (по величине амплитуд, форме траекторий, сценарию возникновения и ширине занимаемых частотных областей) стохастические и регулярные высокоамплитудные режимы колебаний магнитных моментов.

9. В мультислойных наноструктурах с билинейной и биквадратичной обменной связью при подмагничивающих полях и частотах СВЧ-поля, близких к значениям, отвечающим пересечению ветвей нормальных колебательных мод, реализуется несимметричный режим прецессии, характеризующийся значительной разницей между амплитудами прецессии магнитных моментов соседних слоев и эффективно управляемый изменением плоскостного угла переменного поля; при данных условиях в структурах со слабой косвенной обменной связью наряду со стационарными по амплитуде несимметричными колебательными режимами реализуются режимы, имеющие характер биений с периодом, на два порядка превосходящим период СВЧ-поля, имеет место также динамический гистерезис амплитуды прецессии магнитных моментов, реализующийся при изменении величины подмагничивающего поля.

10. В двухканальной волноводной структуре связь мод МСВ существенно влияет на режимы их распространения: слабое межмодовое взаимодействие при фазовой расстройке между волнами приводит к биениям амплитуд МСВ, параметры и форма которых определяются величиной магнитного поля и начальными условиями возбуждения структуры; при одномодовом возбуждении солитона огибающей МСВ в каждом из слоев структуры формируются «пульсирующие» в противофазе квазисолитоны МСВ, зависимость которых от подмагничивающего поля позволяет в широких пределах изменять выходную амплитуду импульсов обеих связанных мод; сильное межмодовое взаимодействие, в результате влияния на дисперсионные свойства волноводной системы, приводит к дополнительным возможностям управл4нрд^1щщ^ионной неустойчивостью

прямых объемных МСВ и импулЬснымтрвНИИФКК их'распространения с

I с Петербург !

1 М М ш

помощью изменения внешнего магнитного поля и условий начального возбуждения системы.

СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Звездин А.К., Котов В.А. Магнитооптика тонких пленок. М.: Наука. 1988.192 с.

2. Семенцов Д.И. Оптические моды магнитогиротропного планарного волновода. // Оптика и спектроскопия. 1990. Т.69. Вып.5. С.1167-1171.

3. Прохоров A.M., Смоленский Г.А., Агеев А.Н. Оптические явления в тонкопленочных магнитных волноводах и их техническое использование. // Успехи физических наук. 1984. Т. 143. №1. С.33-72.

4. Демокритов С.О., Дровосеков A.B., Крейнес Н.М., Нембах X., Рикарт М, Холин Д.И. Межслойное взаимодействие в системе Fe/Cr/Fe: зависимость от толщины прослойки хрома и температуры. // ЖЭТФ. 2002. Т. 122. Вып.6(12). С. 1233-1246.

5. Зюзин A.M., Радайкин В.В., Бажанов А.Г. К вопросу об определении поля магнитной кубической анизотропии в (111) ориентированных пленках методом ФМР. //Журнал технической физики. 1997. Т.67. №2. С.35-40.

6. Гуревич А.Г., Мелков Г.А. Магнитные колебания и волны. М.: Наука. Физматлит, 1994, 464 с.

7. Устинов В.В., Кирилова М.М., Лобов И.Д., Маевский В.М., Махнев A.A., Миним В.И., Ромашев Л.Н., Дель А.Р., Семериков A.B., Шредер Е.И. Оптические, магнитооптические свойства и гигантское магнитосопротив-ление сверхрешеток Fe/Cr с неколлинеарным упорядочением слоев железа. //ЖЭТФ. 1996. Т. 109. Вып.2. С.477-494.

8. Vedyayev A., Dieny В., Ryzhanova N. and Genin J.B. Quantum singularities in the angular dependence of giant magnetoresistance in ultrathin ferromagnetic sandwiches. // Physics Letters A. 1994. Vol.185. N 1. P.l 17-122.

9. Дровосеков А.Б., Жотикова O.B., Крейнес H.M., Мещеряков В.Ф., Миляев М.А., Ромашев Л.Н., Устинов В.В., Холин Д.И. Неоднородные моды ферромагнитного резонанса в сверхрешетках [Ее/Сг]п с большой величиной биквадратичного обменного взаимодействия. // ЖЭТФ. 1999. Т. 116. Вып.5(11). С.1817-1833.

10. Малинецкий Г.Г., Потапов А.Б.. Современные проблемы нелинейной динамики. М., Едиториал УРСС. 2002. 360 с.

11. Лисовский Ф.В., Поляков О.П. Хаос и самоорганизация в открытой неконсервативной системе двух плоских компланарных намагниченных тел с моментами инерции. // Письма в ЖЭТФ. 2001. Т.73. Вып.9. С.546-550.

I I

12. Лоскутов А.Ю. Проблемы нелинейной динамики. П. Подавление хаоса и управление динамическими системами. // Вестник Московского университета. Серия 3. Физика. Астрономия. 2001. №3. С.3-21.

13. Вашковский А.В., Стальмахов B.C., Шараевский Ю.П.. Магнито-статические волны в электронике сверхвысоких частот. Изд. Саратовского университета, Саратов. 1993. 416 с.

14. Звездин А.К., Попков А.Ф. К нелинейной теории магнитостатичес-ких сприновых волн. // ЖЭТФ. 1983. Т.84. Выи.2. С.606-615.

15. Nash J.M., Patton С.Е. and Kabos P. Microwave-envelope soliton threshold powers and soliton numbers. // Physical Review. B. 1995. Vol.51. N 21.P.1507SM5084.

16. Кокин A.B., Никитов C.A. Влияние непрерывной накачки на распространение солитонов огибающей магнитостатических спиновых волн. // Физика твердого тела. 2001. Т.43. Вып.5. С.851-854.

17. Волноводная оптоэлектроника./ под ред. Тамира Т. М.: Мир. 1991. 575 с.

18. Neite В., Dotsch Н. Optical Mode Conversion in Magnetic Garnet Films. // SPIE. 1988. Vol.1018. Electro-Optic and Magneto-Optic Materials. P.l 15-120.

19. Hepner G., Castera J.P., Desormiere B. Magnetic stripe domain deflector in integrated optics.// Applied Optics. 1976. Vol.15. N7. P.1683-1684.

20. Завалин А.И., Караванский B.A., Ламекин В.Ф., Николаев И.В., Смирнов В.Л. Преобразование мод под воздействием лазерных УКИ в полупроводниковых планарных волноводах. // Квантовая электроника. 1988. Т. 15. №7. С.1426-1428.

21. Johnson L.F., Remeika J.P., Dillon J.F. Coherent Emission from Ho3+ Ions in Yttrium Iron Garnet.// Physics Letters. 1966. Vol.21. N1. P.37-39.

22. Агравал Г. Нелинейная волоконная оптика. М.: Мир, 1996.323 с.

23. Золотовский И.О., СеменцовД.И. Динамика двухмодового излучения в оптических волноводах с сильной межмодовой связью. // Журнал техничесой физики. 2003. Т.73. Вып.9. С.84-89.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Семенцов Д.И., Широков А.А., Шутый A.M. Волноводные режимы магнитооптической брэгговской дифракции. // Радиотехника и электроника. 1994. Т.39. Вып. 10. С.1524-1534.

2. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Планарный связанный магнитооптический волновод.//Журнал технической физики. 1995. Т.65. Вып.2. С.156-162.

3. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Связь магнитооптических волноводов с произвольной ориентацией намагниченности. // Оптика и спектроскопия.

1995. Т.79. №3. С.507-511.

4. Sementsov D.I., Shutyi A.M., Ivanov O.V. Optical mode conversion in a gyrotropic waveguide.// Pure Appl Opt. 1995. Vol.4. P.653-663.

5. Семенцов Д.И., Шутый A.M., Иванов O.B. Преобразование оптических мод в магнитогиротропном волноводе. // Радиотехника и электроника.

1996. Т.41. №4. С.421-428.

6. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Волноводное распространение света в поглощающем магнитогиротропном волноводе.// Оптика и спектроскопия. 1996. Т.81. №1. С.153-159.

7. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Затухание связанных мод поглощающих пленарных волноводов.// Письма в ЖТФ. 1996. Т.22. Вып. 14. С. 11-16.

8. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Волноводные режимы магнитооптической брэгговской дифракции 1,11. / Теоретическая и экспериментальная физика: Ученые записки Ульяновского государственного университета. Серия физическая. Ульяновск.: УлГУ. 1996. С.3-40.

9. Шутый А.М., Семенцов Д.И. Преобразование оптических мод в поглощающем магнитогиротропном волноводе. // Журнал технической физики. 1998. Т.68. Вып.6. С.97-104.

10. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Преобразование оптических мод в усиливающем магнитогиротропном волноводе. // Оптика и спектроскопия. 1998. Т.84. №5. С.867-872.

11. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Динамическое преобразование волно-водных мод в режиме нелинейного ферромагнитного резонанса. // Оптика и спектроскопия. 1998. Т.84. №2. С.280-285.

12. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Динамические режимы преобразования мод мапштогиротропного волновода в области ферромагнитного резонанса. //Изв. ВУЗов Радиофизика. 1998. T.XLI. №5. С.651-663.

13. Шутый A.M., Санников Д.Г., Семенцов Д.И. Волноводные режимы распространения света в четырехслойных планарных структурах. // Радиотехника и электроника. 1999. Т.44. №4. С.425-430.

14. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Невзаимность преобразования мод в двухсекционном магнитогиротропном волноводе. // Журнал технической физики. 1999. Т.69. Вып.З. С.43-46.

15. Семенцов Д.И., Шутый A.M., Санников Д.Г. Волноводные свойства 4-слойной резонансной планарной структуры.// Письма в ЖТФ. 1999. Т.25. Вып.21. С.8-14.

16. Санников Д.Г., Семенцов Д.И., Шутый A.M., Казакевич A.B. Лучевая модель волноводных режимов в многослойном градиентном волноводе. И Письма в ЖТФ. 1999. Т.25. Вып.24. С. 18-23.

17. Шутый A.M., Семенцов Д.И. Нелинейные режимы резонансной прецессии намагниченности в пленке феррита-граната типа (111).// ЖЭТФ. 2000. Т.118. В.3(9). С. 110-116.

18. Шутый A.M., Семенцов Д.И. Нелинейные эффекты прецессионного движения намагниченности в области ферромагнитного резонанса. // Физика твердого тела. 2000. Т.42. Вып.7. С.1268-1271.

19. Шутый A.M., Семенцов Д.И., Санников Д.Г. Режимы каналирования излучения в четырехслойном волноводе с поглощающим покровным слоем. // Радиотехника и электроника. 2000. Т.45. №6. С.670-675.

20. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Преобразование волноводных мод в неоднородно намагниченных планарных структурах. // Оптика и спектроскопия. 2000. Т.88. №3. С.473-476.

21. Шутый A.M., Семенцов Д.И., Санников Д.Г. Волноводные свойства четырехслойной планарной структуры с поглощающим покровным слоем. // Известия вузов. Физика. 2000. №7. С.79-85.

22. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Равновесные ориентационные состояния в системе двух магнитных слоев с антиферромагнитной связью. // Письма в ЖЭТФ. 2001. Т.74. Вып.6. С.339-342.

23. Шутый А.М., Семенцов Д.И. Динамика намагниченности в условиях нелинейного ферромагнитного резонанса в пленке типа (111). // Физика твердого тела. 2001. Т.43. Вьш.8. С.1439-1442.

24. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Динамическая бистабильность в двухслойных магнитосвязанных пленках. // Письма в ЖТФ. 2001. Т.27, Вып.21. С. 19-25

25. Санников Д.Г., Семенцов Д.И., Шутый A.M. Волноводные моды и характерные толщины четырехслойной волноводной структуры.// Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2001. Т.4. №2. С.31-36.

26. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Высокоамплитудная прецессия и динамическая невосприимчивость спиновой системы двухслойных пленок с антиферромагнитным типом связи.// Доклады Академии наук. 2002. Т.387. №1. С.51-53.

27. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Динамический ориентационный фазовый переход в двухслойной магнитосвязанной структуре. // Письма в ЖЭТФ. 2002. Т.75. Вып.5. С.287-290.

28. Шутый A.M., Семенцов Д.И., Санников Д.Г. Волноводные режимы четырехслойной резонансной планарной структуры. // Радиотехника и электроника. 2002. Т. 47. №1. С. 41-47.

29. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Ферромагнитный резонанс и динамическая бистабильность в двухслойных магнитосвязанных пленках.// Физика металлов и металловедение. 2002. Т.93. №.4. С.5-10.

30. Шутый A.M., Семенцов Д.И. Стохастическая динамика намагниченности в обменносвязанной слоистой структуре. // Письма в ЖЭТФ. 2003. Т.78. Вып.8. С.952-956.

31. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Высокоамплитудная прецессия и динамическая невосприимчивость магнитных моментов двухслойной пленки. // Физика твердого тела. 2003. Т.45. Вып.5. С.877-881.

32. Шутый A.M., Семенцов Д.И.. Нелинейные режимы резонансной прецессии магнитных моментов в двухслойной структуре с антиферромагнитным типом связи. // Физика металлов и металловедение. 2003. Т.95. №3. С.5-11.

33. Шутый A.M., Семенцов Д.И. Ферромагнитный резонанс в мульти-слойных структурах с билинейным и биквадратичным обменным взаимодействием. // Письма в ЖТФ. 2003. Т.29. Вып.24. С.47-53.

34. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Регулярная и стохастическая нелинейная динамика намагниченности в обменносвязанной мультислойной структуре. // Доклады Академии наук. 2004. Т.394. №3. С.324-327.

35. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Равновесные состояния и квазистатическое перемагничивание мультислойной структуры. // Журнал технической физики. 2004. Т.74. Вып.4. С.42-47.

36. Шутый A.M., Семенцов Д.И. Динамическое перемагничивание и би-стабильные состояния в антиферромагнитных многослойных структурах. // Физика твердого тела. 2004. Т.46. Вып.2. С.271-276.

37. Шутый A.M., Семенцов Д.И. Стохастическая высокочастотная прецессия намагниченности в слоистой структуре с антиферромагнитным упорядочением. // Физика твердого тела. 2004. Т.46. Вып.11. С.2006-2013.

38. Шутый A.M., Семенцов Д.И.. Равновесные состояния и петли гистерезиса двухслойной магнитной системы с обменной антиферромагнитной связью.// Физика металлов и металловедение. 2004. Т.97. №2. С.24-31.

39. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Петли гистерезиса периодической мультислойной структуры с антиферромагнитной связью. // Кристаллография. 2004. Т.49. №6. С.1140-1143.

40. Шутый A.M., Семенцов Д.И. Квазисолитоны магнитостатических волн в двухслойной структуре при одномодовом возбуждении. // ЖЭТФ. 2005. Т.127. В.6. С.1207-1215.

41 Шутый A.M. Нормальные и несимметричные моды двухслойной магнитной системы с обменным взаимодействием. // Радиотехника и электроника. 2005. Т. 50. №5. С. 626-631.

42. Шутый A.M., Семенцов Д.И. Ферромагнитный резонанс в мульти-слойной структуре с косвенным обменным взаимодействием. // Физика металлов и металловедение. 2005. Т.99. №5. С.31-38.

i

«

i

m k

ч

с

о

р

f

w í

I I

«

»17872

РНБ Русский фо.;д

2006-4 16419

' í i; i *

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. РАСПРОСТРАНЕНИЕ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В МАГНИТОГИРОТРОПНОМ ВОЛНОВОДЕ С ОДНОРОДНОЙ ПО ДЛИНЕ СТРУКТУРЫ НАМАГНИЧЕННОСТЬЮ.

1.1 Оптические планарные волноводы.

1.2 Преобразование волноводных мод в однородно намагниченном волноводе с произвольной ориентацией магнитного момента.

1.3 Преобразование мод и модуляция излучения в системе двух связанных магнитогиротропных волноводов.

1.4 Однонаправленный преобразователь мод на феррит-гранатовой пленке.

1.5 Преобразование волноводных мод в неоднородно намагниченных планарных структурах.

Выводы.

Глава 2. ВОЛНОВОДНЫЕ РЕЖИМЫ В ПОГЛОЩАЮЩЕМ И УСИЛИВАЮЩЕМ ВОЛНОВОДАХ.

2.1 Волноводное распространение света в поглощающем, поперечно намагниченном волноводе.

2.2 Преобразование оптических мод в поглощающем магнитогиротропном волноводе.

2.3 Режим неосциллирующего межмодового взаимодействия.

2.4 Преобразование оптических мод в усиливающем магнитогиротропном волноводе.

2.5 Распространение и локализация оптического излучения в четырех-слойных поглощающих волноводах.

Выводы.

Глава 3. РАСПРОСТРАНЕНИЕ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ПЕРИОДИЧЕСКОМ ВОЛНОВОДЕ С ПОЛОСОВОЙ ДОМЕННОЙ СТРУКТУРОЙ.

3.1 Волноводные режимы магнитооптической брэгговской дифракции.

3.2 Дисперсионные соотношения в случае неколлинеарного модового взаимодействия.

3.3 Взаимодействие мод, распространяющихся в усиливающем магнито-гиротропном волноводе вдоль оси периодичности ПДС.

3.4 Распространение оптических импульсов в магнитогиротропном волноводе с ПДС.

Выводы.

Глава 4. НЕЛИНЕЙНЫЙ ФЕРРОМАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС В ФЕРРИТ-ГРАНАТОВОЙ ПЛЕНКЕ И ДИНАМИЧЕСКОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВОЛНОВОДНЫХ МОД.

4.1 Нелинейные режимы резонансной прецессии намагниченности в пленке типа (111) при малых частотах переменного полях.

4.2 ФМР в пленках типа (111) при больших частотах СВЧ-поля.

4.3 ФМР в пленках типа (100).

4.4 Динамическое преобразование волноводных мод в режиме нелинейной прецессии намагниченности

Выводы.

Глава 5. НЕЛИНЕЙНЫЕ КОЛЕБАНИЯ НАМАГНИЧЕННОСТИ В СЛОИСТЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СТРУКТУРАХ.

5.1 Многослойные металлические наноструктуры.

5.2 Ферромагнитный резонанс и динамическая бистабильность в двухслойных пленках с ферромагнитным типом связи.

5.3 Равновесные состояния, динамические ориёнтационные фазовые переходы и нелинейные режимы резонансной прецессии в пленках с антиферромагнитным типом связи.

5.4 Высокоамплитудная прецессия и динамическая невосприимчивость магнитных моментов двухслойной пленки.

5.5 Равновесные состояния, квазистатическое перемагничивание и динамическая бистабильность мультислойной наноструктуры с кубической кристаллографической анизотропией.

5.6 Стохастическая высокочастотная прецессия намагниченности в слоистой структуре с антиферромагнитным упорядочением

5.7 Нормальные и несимметричные моды ФМР в слоистых структурах с билинейным и биквадратичным обменным взаимодействием.

Выводы.

Глава 6. МАГНИТОСТАТИЧЕСКИЕ ВОЛНЫ В ДВУХСЛОЙНЫХ МАГНИТОСВЯЗАННЫХ СТРУКТУРАХ.

6.1 Магнитостатические волны и их техническое применение.

6.2 Связанные магнитостатические волны и биения огибающей в двухслойной феррит-гранатовой структуре.

6.3 Квазисолитоны магнитостатических волн в двухслойной структуре при одномодовом возбуждении.

6.4 Модуляционная неустойчивость магнитостатических волн в двухслойной магнитосвязанной структуре.

6.5 Импульсные режимы огибающей магнитостатических волн в двухслойной магнитосвязанной структуре

Выводы.

Актуальность темы. Исследование колебательных и волновых процессов является одним из главных направлений современной теоретической и прикладной физики. Особый интерес в настоящее время проявляется к нелинейным эффектам, что связано с новыми возможностями их исследования численными методами и компьютерным моделированием. Наряду с этим достижения современных технологий в создании элементов для обработки информации, использование новых физических принципов и материалов послужили причинами неослабевающей активности исследований в области физики интегральных систем, в частности тонкопленочных многослойных структур. Полученные результаты используются не только для построения планарных цепей - главной задачи интегральных технологий, но также для изучения фундаментальных вопросов взаимодействия лазерного излучения и внешних полей с веществом, исследования свойств приповерхностных слоев и тонких пленок. Волноводным методом и методом ферромагнитного резонанса (ФМР) удается производить с большой точностью измерения толщины и показателя преломления пленок, исследования их неоднородностей, анизотропии и гиротропии.

Распространение света в виде волноводных мод обладает рядом преимуществ, в частности, оно позволяет достичь большой плотности энергии, значительно увеличить возможности управления параметрами излучения и имеет дискретный набор допустимых значений модовых постоянных распространения (ПР). Интегральные элементы, разработанные на основе планарных волноводов, отличаются компактностью и экономичностью. Однако, как выяснилось в последнее время [1], традиционные для оптоэлектроники электро- и акустооптические среды не обеспечивают необходимого комплекса рабочих характеристик. Выходом явилось привлечение прозрачных магнитных материалов. Развитие магнитооптики стимулировали, во-первых, открытие в начале 70-х годов ряда материалов с гигантскими уровнями магнитооптических (МО) эффектов, сочетающихся с хорошей прозрачностью в видимом и ближнем инфракрасном (ИК) диапазоне света (сюда прежде всего относятся Y- и Bi-содержащие фер-рит-граиаты), во-вторых, резкий скачек в понимании физики магнитных явлений в прозрачных магнетиках, в частности в области динамики перемагничивания и, в-третьих, технологические достижения в получении высококачественных пленок методом жидкофазной эпитаксии. Эпитакси-альные феррит-гранатовые пленки (ФГП), выращенные на подложках из немагнитных гранатов, идеально подходят к требованиям интегральной оптики. На основе ФГП созданы различные типы пространственно-временных модуляторов света, использующих для модуляции малые магнитные поля (~ 0,1 Э). Благодаря невзаимным свойствам МО эффектов в ферритовых пленках, реализованы вентили, циркуляторы и изоляторы в интегрально-оптическом исполнении. Исследуются возможности создания интегральных дефлекторов на магнитостатических волнах и полосовой доменной структуре в качестве фазовой решетки, управляемой внешним магнитным полем. Осваивается промышленный выпуск МО принтеров, ведется работа по созданию МО считывающих головок. Кроме того методы волноводной магнитооптики позволяют очень точно определять параметры пленок: толщину, показатель преломления, двулучепреломление, фотоупругие и магнитооптические константы, и т.д., некоторые из параметров нельзя получить другими методами.

К настоящему времени вопросам интегральной магнитооптики посвящено достаточно большое количество работ в зарубежной и отечественной печати [1-7]. Но несмотря на успехи, достигнутые в интегральной магнитооптике, целый ряд проблем остается нерешенным. Теоретические исследования распространения и преобразования мод в магнитогиротроп-ных (МГ) планарных волноводах, в основном, ограничивались рассмотрением структур с выделенными направлениями вектора намагниченности [2]. При этом анализ, как правило, проводился только для мод нулевого порядка и без учета анизотропии [6,7], возникающей в результате эпитак-сиального роста пленки [5,8]. Недостаточно исследовалось влияние поглощения на собственные моды волновода [1], и практически отсутствует анализ связи мод в поглощающем и усиливающем волноводах. Теоретическое исследование обнаруженной экспериментально [4] неколлинеарной брэгговской магнитооптической дифракции (МОД) волноводных мод на полосовой доменной структуре (ПДС) до сих пор не проводилось.

Интерес к колебаниям намагниченности в пленках ферро- и ферри-магнетиков обусловлен как возможностью исследования с помощью ФМР параметров структуры, например степени однородности магнитных пленок [9] и параметров их анизотропии [10,11], так и созданием на основе тонкопленочных структур различных высокочувствительных и хорошо управляемых элементов обработки информации, использующих колебания намагниченности или ориентационные фазовые переходы в магнитных подсистемах. В частности, показано, что в режиме прецессирующей намагниченности в ФГП за счет эффекта Фарадея осуществляется модуляция оптических волноводных мод [12], а при их взаимодействии с магнитоста-тическими волнами (МСВ) реализуется брэгговская дифракция [13]. При этом эффективность использования в интегральных элементах прецессии магнитных моментов определяется ее амплитудой. Однако при больших амплитудах прецессии начинают проявляться нелинейные динамические эффекты [14], анализ которых до настоящего времени, практически, отсутствовал. Учет нелинейности необходим для правильной оценки получаемой с помощью ФМР информации о состоянии системы, но еще важнее то, что многие из нелинейных эффектов могут лечь в основу создания новых высокочувствительных интегральных элементов. К таким эффектам относятся, например, состояния статической и динамической бистабиль-ности и различные бифуркационные изменения в магнитных подсистемах, весьма чувствительные к флуктуациям параметров системы и воздействующих на нее полей. Имеются экспериментальные данные о динамической бистабильности ФМР в пленках феррит-гранатов [15], однако каких-либо теоретических исследований по данному вопросу не проводилось.

Недавно открытые необычные свойства магнитных сверхрешеток (как и структур типа «сэндвич»), состоящих из металлических нанослоев, разделенных немагнитными прослойками [16-18], делают данные структуры одними из наиболее перспективных для создания на их основе таких элементов, как датчики и сенсоры [19]. Гигантское магнитосопротивление металлических сверхрешеток является существенно зависящим от ориентации магнитных моментов соседних ферромагнитных слоев [20] и, следовательно, весьма актуальными являются исследования динамики магнитных подсистем сверхрешеток. До настоящего времени подобные исследования ограничивались, в основном, линейным ФМР [21,22], однако во многих случаях даже при малых амплитудах прецессии магнитных моментов это приближение не позволяет обнаружить и проанализировать эффекты, обусловленные нелинейным характером динамики. Благодаря наличию билинейной и биквадратичной обменной связи между магнитными моментами слоев [9] в металлических многослойных структурах реализуются различные равновесные конфигурации магнитной системы, что создает предпосылки для большого разнообразия динамических режимов, устанавливаемых под воздействием переменного магнитного поля. Отсюда следует необходимость исследования статических состояний, с целью обнаружения условий ориентационных фазовых переходов, в которых системы наиболее чувствительны к воздействию внешних полей.

Большое внимание в современной физике нелинейных колебаний и волн уделяется синергетической проблематике, в частности автоколебательным и стохастическим процессам [23-25], а также изучению условий перехода между регулярной и хаотической динамикой. Это связано как с решением теоретических вопросов синергетики, так и с практическими задачами современных информационных систем [26]. Имеется ряд работ, посвященных автоколебаниям и хаосу, возникающим в результате спин-волновых неустойчивостей [27,28], но, практически, отсутствуют исследования подобных динамических режимов в однородно намагниченных структурах [29].

В плане исследования нелинейных волн и распространения импульсов в тонкопленочных структурах перспективным является рассмотрение магнитостатических волн, так как уже при малой их мощности начинают проявляться нелинейные свойства среды [30,31]. Достаточно много работ посвящено различным аспектам импульсного распространения МСВ, в том числе в виде солитонов огибающей [31-34], однако, что касается многослойных структур, существует значительный пробел в исследовании влияния магнитной связи слоев на дисперсионные свойства системы и формируемые в ней импульсы.

Таким образом, рассмотрение с единых позиций широкого спектра вопросов, касающихся колебательных и волновых процессов в слоистых магнитных структурах, имеет как фундаментальное, так и практическое значение, и требуют к себе значительно большего внимания.

Целью диссертационной работы является исследование прецессионной и волновой динамики в тонкопленочных магнитоупорядоченных структурах, включающее анализ особенностей волноводного распространения оптических и магнитостатических монохроматических волн и импульсов и исследование динамики намагниченности в режиме нелинейной однородной прецессии, а также в области ориентационных фазовых переходов, статической и динамической бистабильности.

В рамках данного направления проводятся исследования:

- преобразования оптических волноводных мод в МГ волноводе с произвольной ориентацией намагниченности с целью выявления возможностей управления преобразованием за счет изменения ориентации намагниченности в одноканальных, двухканальных и каскадных структурах;

- влияния поглощения и усиления на характеристики волноводных мод и их взаимодействие в МГ волноводных структурах;

- особенностей МО брэгговской дифракции монохроматических волноводных мод и оптических импульсов в тонких пленках с полосовой доменной структурой;

- нелинейных режимов однородной прецессии намагниченности феррит-гранатовых пленок типа (111) и (100) в широком диапазоне резонансных частот;

- динамических режимов преобразования ортогонально поляризованных волноводных мод в условиях однородной прецессии намагниченности МГ волноводной структуры;

- ориентационных фазовых переходов магнитных моментов многослойных ферромагнитных структур с одноосной плоскостной и кубической кристаллографической анизотропией, бистабильных состояний и условий, в которых магнитные подсистемы наиболее чувствительны к изменению параметров структуры и воздействию внешних магнитных полей;

- влияния кристаллографической и ростовой анизотропии на амплитуду и форму траектории нелинейного прецессионного движения намагниченности в тонкопленочных магнитных структурах;

- автоколебательных и стохастических режимов прецессии магнитных моментов мультислойных структур с косвенной обменной связью между ферромагнитными слоями;

- влияния связи между магнитными моментами на дисперсионные свойства, динамику и модуляционную неустойчивость объемных МСВ, импульсные, в том числе солитонные, режимы распространения огибающей МСВ в магнитосвязанных волноводных структурах.

Научная новизна работы.

1. Проведен анализ распространения и преобразования мод различных порядков в МГ планарных волноводах с произвольной ориентацией намагниченности и с учетом ростовой анизотропии пленки, рассмотрены волноводные режимы в односекционных и каскадных структурах в широком диапазоне толщин волноводного слоя; исследованы динамические режимы преобразования мод в условиях нелинейного прецессионного движения намагниченности на частоте резонанса и кратных частотах; показана возможность управляемой эффективной модуляции волноводных мод и реализации заданных однонаправленных режимов модового преобразования.

2. Получены дисперсионные соотношения и уравнения связанных мод для МГ волноводов с комплексной диэлектрической проницаемостью волноводного слоя; исследован неосцилляционный режим взаимодействия затухающих мод, общий для различных планарных волноводов; в результате анализа структуры с дополнительным поглощающим покровным слоем выявлены условия реализации сильного и слабого модового поглощения.

3. Найдены соотношения ортогональности и уравнения связи для неколлинеарного распространения волноводных мод, исследована МО брэгговская дифракция волноводных мод на полосовой доменной структуре с сохранением поляризации; рассмотрена возможность генерации света в МГ усиливающих волноводах с ПДС, где ТЕ и ТМ-моды одновременно участвуют в генерационном процессе.

4. Исследованы режимы нелинейной прецессии магнитных моментов тонкопленочных структур в широком диапазоне частот, с учетом кристаллографической и ростовой анизотропии; выявлены общий характер траекторий нелинейного прецессионного движения и бифуркации, приводящие к динамическим бистабильностям и резким изменениям амплитуды прецессии.

5. Показано, что при аптиферромагнитном упорядочении магнитных моментов металлических сверхрешеток и параметрах, отвечающих краю петли ориснтационного гистерезиса, поперечное переменное магнитное поле может приводить к перемагничиванию структуры в условиях динамической бистабильности; при параметрах, отвечающих узкой петле гистерезиса, продольное переменное поле приводит к установлению как регулярных, в том числе автоколебательных, так и стохастических прецессионных режимов, для которых построены аттракторы и бифуркационные диаграммы; при параметрах, отвечающих области пересечения резонансных ветвей двух нормальных колебательных мод, обнаружены существенно несимметричные (относительно магнитных подсистем) колебательные режимы, управляемые за счет изменения ориентации переменного поля.

6. На основании решения системы нелинейных уравнений Шредин-гера исследованы коллинеарная дифракция оптических импульсов на ПДС и режимы распространения волноводных мод и импульсов МСВ в двухканальном магнитосвязанном волноводе; обнаружены зависящее от подмагничивающего поля вращение плоскости поляризации оптического излучения при сонаправленном распространении вводимого и дифрагировавшего импульсов и компрессия прошедшего импульса при противоположном направлении их распространении в усиливающем волноводе; для импульсов огибающей МСВ исследованы солитонные и квазисолитонные решения, а также условия возникновения биений связанных МСВ; выявлены возможности эффективного управления импульсными режимами за счет изменения межмодовой связи, величины подмагничивающего поля и условий начального возбуждения структуры.

Проведенные в работе исследования в основном являются новыми, а их результаты получены впервые.

Практическая значимость результатов работы.

Результаты проведенных исследований могут быть использованы при создании на основе тонкопленочных магнитных структур интегральных элементов и устройств. В частности:

- возможность управления параметрами оптического излучения в МГ волноводе за счет изменения ориентации намагниченности может быть использована при создании интегральных МО модуляторов, изоляторов и вентилей;

- обнаруженный в поглощающем волноводе пеосцилляциоппый режим модового преобразования и выявленные особенности собственных мод структуры с дополнительным поглощающим покровным слоем, применимы в разработках интегральных оптических фильтров и модуляторов;

- анализ волноводных режимов в тонкопленочных структурах с ПДС значительно расширяет возможности МО интегральных дефлекторов, генераторов, использующих ПДС в качестве распределенной обратной связи, а также интегральных устройств, позволяющих эффективно управлять импульсными режимами распространения излучения ближнего ИК диапазона;

- проведенные исследования статических и динамических бистабильных состояний и бифуркационных изменений прецессии намагниченности тонкопленочных магнитоупорядоченных структур позволяют создать на основе выявленных эффектов новые устройства динамической записи и обработки информации на планарных магнитных носителях;

- выявленные нелинейные колебательные режимы намагниченности в металлических сверхрешетках могут быть использованы при разработке высокочувствительных датчиков, магнитных сенсоров и интегральных элементов, обладающих автоколебательными режимами работы, а также генераторов стохастической динамики;

- результаты исследований магнитосвязанных волноводов МСВ применимы при проектировании линий задержки и линий передач, эффективно управляемых как за счет воздействия внешнего магнитного поля, так и благодаря варьированию условий начального возбуждения структуры.

Научные положения, выносимые на защиту.

1. Зависимость эффективности преобразования ортогонально поляризованных оптических мод в МГ волноводах от ориентации магнитного момента позволяет с помощью внешнего магнитного поля управлять параметрами излучения: в односекционных волноводах выделять на выходе моду определенной поляризации или получать заданное соотношение между амплитудами мод, в каскадных системах реализовывать полное модовое преобразование для одного из направлений распространения излучения при отсутствии преобразования для другого направления, в условиях прецессии намагниченности осуществлять глубокую модуляцию мод на основной и кратных частотах, характеристики которой определяются поляризацией и частотой СВЧ-поля.

2. В волноводе с ПДС, наряду с коллинеарной МО дифракцией, реализуется неколлинеарная дифракция волноводных мод, в режиме которой вводимая и дифрагировавшая моды могут быть как ортогонально, так и одинаково поляризованными; ширина запрещенной частотной зоны для моды, испытывающей брэгговское отражение, определяется коэффициентом межмодовой связи; в результате брэгговского (180-градусного) отражения реализуется компрессия прошедшего через ПДС импульса оптического излучения.

3. В поглощающем волноводе в области фазового синхронизма, может быть реализован режим, при котором межмодовый обмен энергией перестает носить осцилляционный характер и затухание излучения становится зависящим от коэффициента связи, управляемого внешним магнитным полем; в усиливающем волноводе за счет изменения коэффициента связи достигается трансформация профиля оптического импульса; в 4-слойной структуре затухание мод высших порядков периодически изменяется с увеличением толщины дополнительного поглощающего покровного слоя.

4. Характер прецессии намагниченности в пленках феррита-граната определяется параметрами переменного поля, а также ориентацией кристаллографических осей: в условиях ФМР в пленках типа (111) СВЧ-поле вызывает прецессию намагниченности с нутацией преимущественно на 3-ей гармонике резонансной частоты, в пленках типа (100) — на 2-ой гармонике частоты; при малых частотах переменного поля (о)г/2л:~106 -f--И07 Гц) имеют место бифуркации, приводящие к резкому изменению амплитуды прецессии и состояниям динамической бистабильности.

5. В металлических многослойных структурах с антиферромагнитной связью перемагничивание сопровождается различными по форме петлями гистерезиса; при параметрах, отвечающих краю петли гистерезиса, имеют место бифуркационные значения частоты и амплитуды переменного поля, при которых реализуется перемагничивание системы с установлением соответствующих режимов прецессии магнитных моментов, имеют также место частотные интервалы, отвечающие прецессионной бистабильности, границы которых управляются за счет изменения амплитуды переменного или величины подмапшчивающего полей.

6. В структурах с антиферромагнитпой связью при параметрах, отвечающих узкой петле ориентационного гистерезиса, под воздействием продольного переменного магнитного поля в зависимости от его частоты и амплитуды устанавливаются различные по форме траекторий и ширине занимаемых частотных интервалов стохастические и регулярные, в частности, автоколебательные режимы динамики магнитных моментов, а также состояния невосприимчивости к переменному полю.

7. В мультислойных наноструктурах с косвенной обменной связью при подмагничивающих полях и частотах СВЧ-поля, близких к значениям, отвечающим пересечению «акустической» и «оптической» резонансных ветвей, реализуется несимметричный колебательный режим, характеризующийся значительным (более, чем на порядок) различием амплитуд колебаний магнитных моментов соседних слоев и эффективно управляемый за счет изменения плоскостного угла переменного поля; реализуются также режимы, имеющие характер биений с периодом, на два порядка превосходящим период СВЧ-поля.

8. В двухканальном волноводе со слабой связью мод МСВ, относящихся к разным слоям структуры, одномодовое возбуждение солитона огибающей МСВ приводит к формированию «пульсирующих» в противофазе квазисолитонов огибающей обеих мод; при двухмодовом возбуждении монохроматических МСВ в несимметричной волноводной структуре меж-модовая связь вызывает различные по форме биения модовых амплитуд, параметры которых определяются фазовой расстройкой, соотношением начальных амплитуд мод и величиной подмагничивающего поля.

9. Зависимость дисперсионных свойств двухслойной магнитной структуры от сильной межмодовой связи при антисимметричном возбуждении прямых объемных МСВ приводит к их модуляционной устойчивости, а при симметричном возбуждении — к эффективно управляемым с помощью подмагничивающего поля модуляционной неустойчивости МСВ и импульсным режимам их распространения; в случае исходного одномо-дового импульсного режима в каждом из слоев формируются импульсы, центральная часть которых испытывает колебания амплитуды, а боковые области имеют пульсации в виде стоячих волн.

Личный вклад автора. Все основные результаты диссертационной работы получены автором самостоятельно. В постановке задач и обсуждении результатов принимал участие научный консультант, профессор, зав. кафедрой КЭиО УлГУ Д.И.Семенцов; при работе в коллективе автору принадлежит определяющий вклад как в получении новых данных, так и при их анализе.

Апробация работы. Результаты, изложенные в диссертационной работе, докладывались на 17-й конференции по распространению радиоволн (Ульяновск, 1993); на 14, 15, 17, 18 и 19-ой Международных школах-семинарах «Новые магнитные материалы микроэлектроники» (Москва, 1994, 1996, 2000, 2002, 2004); на 15-ом Международном симпозиуме по теории электромагнетизма (Россия, Санкт-Петербург, 1995); на 31-ой научно-технической конференции (Ульяновск, УлГТУ, 1997); на V-om международном совещании-семинаре «Инженерно-физические проблемы новой техники» (Москва, Институт им. Баумана, 1998); на международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов» (Волгоград, 2004); па конференции «Необратимые процессы в природе и технике» (Москва, МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2004); на научных семинарах в Ульяновском государственном университете.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 56 печатных работ, из которых 41 статья в центральных научных журналах.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа включает в себя введение, 6 глав, заключение и список литературы. Она изложена на 449 страницах машинописного текста, содержит 149 рисунков и 4 таблицы. Список литературы состоит из 372 наименований.

Выводы

Результаты главы опубликованы в работах [369-372] и могут быть сведены к следующему:

- при взаимодействии в структуре со слабой межслойной связью двух мод МСВ наличие фазовой расстройки приводит к возникновению биений их амплитуд, характерные параметры и форма которых определяются величиной коэффициента связи и магнитного поля, а также соотношением начальных амплитуд МСВ, что позволяет эффективно управлять амплитудными биениями мод;

- одномодовое возбуждение солитона огибающей МСВ в двухслойной структуре со слабым межмодовым взаимодействием приводит к формированию «пульсирующих» в противофазе квазисолитонов МСВ, принадлежащих разным магнитным слоям; период преобразования импульса одной моды в импульс другой моды определяется коэффициентом связи; при этом зависимость групповой скорости МСВ от подмагничивающего поля позволяет в широких пределах изменять выходную амплитуду импульсов обеих связанных мод;

- в двухслойных магнитных структурах с сильной связью магнитных моментов имеет место модуляционная неустойчивость прямых объемных МСВ по отношению к продольным возмущениям в случае симметричного начального возбуждения системы; в случае антисимметричного возбуждения системы МСВ оказываются модуляционно устойчивыми; увеличение коэффициента межмодовой связи приводит к расширению интервала волновых чисел усиливающегося возмущения и смещению в сторону больших значений длины волны, соответствующей максимальному усилению возмущения; с увеличением эффективного магнитного поля указанный интервал сужается, а максимальный коэффициент усиления возрастает;

- зависимость дисперсионных свойств двухслойной структуры от сильной межмодовой связи приводит к определяющей зависимости импульсных режимами распространения МСВ от типа возбуждения структуры: в случае антисимметричного возбуждения вводимые импульсы быстро расплываются и приобретают отрицательную кривизну профиля, в случае симметричного возбуждения реализуются солитонные или квазисолитон-ные режимы, причем наиболее эффективное управление импульсными режимами, за счет изменения коэффициента связи или величины магнитного поля, осуществляется при начальных амплитудах импульсов меньших, чем амплитуда солитона; в случае одномодового режима возбуждения в каждом из слоев формируются импульсы, центральная часть которых испытывает колебания амплитуды, а боковые области имеют пульсации в виде стоячих волн.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе теоретически исследованы волновые и колебательные процессы в тонкопленочных магнитных структурах. В частности, рассмотрены особенности волноводных режимов распространения излучения в планарных магнитогиротропных волноводах с произвольной ориентацией намагниченности, в волноводах, состоящих из двух связанных МГ пленок, разделенных немагнитным буферным слоем, а также в двухсекционных каскадных структурах. Исследованы режимы брэгговской МО дифракции волноводных мод на полосовой доменной структуре в монохроматическом и импульсном режимах, при этом показаны возможности управления дифракцией за счет внешнего магнитного поля. Проанализировано влияние поглощения и усиления как на характеристики собственных нормальных мод, так и на связь между ними. Проведено исследование модуляции мод оптического излечения в условиях нелинейного прецессионного движения вектора намагниченности. Рассмотрены нелинейные колебания намагниченности в тонких диэлектрических пленках и металлических многослойных структурах. Исследованы автоколебательные и стохастические нелинейные динамические режимы, а также сценарии переходов между ними. Проведен анализ ориентационных фазовых переходов и влияния анизотропии материала на прецессионное движение магнитных моментов тонкопленочных структур. Описаны различные динамические бистабильные состояния и бифуркационные изменения прецессии намагниченности, реализующиеся в слоистых магнитных структурах. Исследованы магнитоста-тические волны в двухслойных магнитосвязанных структурах. При этом рассмотрено влияние межмодовой связи на распространение МСВ, включая импульсные, в частности, солитонные режимы. Выявлены возможности эффективного управления импульсами МСВ в связанных магнитных структурах. Основные результаты диссертационной работы сводятся к следующему:

- эффективность преобразования ортогонально поляризованных мод в МГ волноводах определяется направлением намагниченности, ее распределением по толщине структуры, порядком взаимодействующих мод, толщиной и длиной волновода; подбором указанных параметров осуществляется глубокая модуляция излучения и выделение на выходе волновода моды определенной поляризации;

- взаимодействие ТМ-мод в связанных МГ пленках, толщина которых близка к толщине модовой отсечки, эффективно управляется за счет изменения ориентации намагниченности; подбор ориентации магнитного момента и длины каждой из секций двухсекционного волновода в широком диапазоне толщин МГ пленки позволяет получить режим полного преобразования мод, распространяющихся в прямом направлении при его отсутствии в обратном направлении, а также режим с противоположным эффектом;

- использование неоднородно намагниченных по толщине волноводных слоев позволяет с помощью внешнего магнитного поля, управляющего распределением намагниченности, осуществлять глубокую модуляцию излучения и выделять на выходе волновода моду определенной поляризации;

- волноводный режим в слое с комплексной ДП сопровождается затухающим при удалении от волновода поперечным потоком энергии вдоль нормали к границам раздела сред и направленным к волноводному слоя; поглощение и усиление значительно увеличивают степень локализации моды вблизи толщины отсечки, слабо влияя на нее вдали от отсечки; приводят к дополнительному вкладу в связь как одинаково, так и ортогонально поляризованных мод;

- в зависимости от разности мнимых частей ПР взаимодействующих мод, реализуется возрастание или убывание с расстоянием максимумов осциллирующей функции отношения модовых интенсивностей; в условиях, близких к фазовому синхронизму, исчезает осцилляционный обмен энергией между модами с достаточно сильно отличающимися параметрами поглощения и затухание самих мод оказывается зависящим от коэффициента связи и, следовательно, управляемым с помощью внешнего магнитного поля;

- в 4-слойном волноводе основные характеристики мод высших порядков периодически изменяются при изменении толщины дополнительного поглощающего покровного слоя; при этом за счет данного слоя возможно достижение одномодового режима распространения света; резонансная зависимость ДП покровного слоя в 4-слойной структуре определяет существование частот, на которых происходит изменение модового порядка, частотных интервалов с существенным и несущественным модовым затуханием, а также интервалов, где затухание ТЕ-моды превосходит затухание соответствующей ТМ-моды; в области частот, где действительная часть ДП покровного слоя отрицательна, на границе с данным слоем имеет место эффект «металлического» отражения, что приводит к значительному уменьшению затухания мод;

- в случае неколлинеарного взаимодействия мод МГ волновода с полосовой доменной структурой кроме связи ортогонально поляризованных мод имеет место также связь одинаково поляризованных мод, которая в случае коллинеарного взаимодействия реализуется только за счет квадратичного по намагниченности возмущения диагональных компонент тензора ДП; для ПДС с перпендикулярной намагниченностью наиболее эффективной оказывается связь мод ТЕ-поляризации; связь ортогонально поляризованных мод наиболее эффективна в волноводе с плоскостной намагниченностью;

- в режиме брэгговской МОД с увеличением коэффициента межмодовой связи возрастают ширина запрещенной частотной зоны, величина мнимой части ПР и минимальное отклонение угла падения излучения от брэгговского, при котором дифракционная эффективность резко падает; сильная зависимость связи мод от параметров доменной структуры позволяет эффективно управлять дифрагирующими на ПДС модами с помощью внешнего магнитного поля; в усиливающем МГ волноводе достигается режим генерации встречных ортогонально поляризованных мод, при использовании ПДС в качестве распределенной обратной связи;

- в МГ волноводе с ПДС в результате взаимодействия синхронизированных ТЕ- и ТМ-мод возникает вращение плоскости поляризации распространяющегося в структуре импульса; в усиливающем волноводе при взаимодействии однонаправленных мод за счет изменения коэффициента связи достигается изменение профиля и управление шириной прошедшего структуру импульса; при достаточно малой величине коэффициента связи встречных ТЕ- и ТМ-мод в результате брэгговского отражения реализуется компрессия прошедшего через ПДС импульса;

- в условиях ФМР в пленке феррита-граната типа (111) при малых подмагничивающих полях реализуются режимы прецессионного движения намагниченности, сильно отличающихся как по амплитуде, так и по форме траектории; имеют место бифуркации, приводящие к резкому изменению амплитуды прецессии и состояниям бистабильности; максимальный по амплитуде режим прецессии характеризуется значительным вкладом в нутационное движение магнитного момента третьей гармоники основной частоты;

- в случае больших величин подмагничивающего поля при ФМР в пленке типа (111) как для линейной, так и для круговой поляризации СВЧ-поля нелинейный характер прецессии заключается преимущественно в нутационном движении магнитного момента, основной вклад в которое дает третья гармоника частоты прецессии;

- в условиях ФМР в пленках феррит-граната типа (100) реализуется прецессия намагниченности с траекторией, имеющей две симметричные многовитковые области, чья ориентация определяется направлением поляризации СВЧ-поля; в случае достаточно больших резонансных частот основным нелинейным эффектом ФМР является нутационное движение вектора намагниченности с удвоенной частотой, относительно частоты прецессии; при поляризации СВЧ-поля, не совпадающей с осями [010] и [001], может возникать асимметрия траектории прецессионного движения и иметь место динамическая бистабильность;

- зависимость межмодовой связи от ориентации намагниченности позволяет реализовать модуляцию излучения в условиях прецессии магнитного момента, причем нутационное движение, обусловленное эффектом удвоения частоты может значительно увеличивать либо уменьшать глубину модуляции в зависимости от поляризации СВЧ-поля; существуют определенные положения оси прецессии магнитного момента, при которых для выбранных длин волновода имеет место модуляция излучения преимущественно на одной из первых двух гармоник частоты прецессии;

- в двухслойной магнитосвязанной системе с разделяющим немагнитным слоем, обеспечивающим ферромагнитный тип взаимодействия магнитных моментов слоев, проявляются нелинейные эффекты, приводящие к смещению частоты ФМР при увеличении амплитуды СВЧ-поля и возникновению областей динамической бистабильности;

- в двухслойной магнитосвязанной системе с антиферромагнитным типом взаимодействия и плоскостной одноосной анизотропией изменение величины подмагничивающего поля сопровождается различными по форме петлями ориентационного гистерезиса; при параметрах, отвечающих краю перли гистерезиса, под воздействием СВЧ-поля реализуется динамическое перемагничивание системы, в результате которой устанавливается прецессионное движение с коллинеарными или ориентированными под углом осями прецессии;

- использование продольного переменного поля для возбуждения слоистых магнитосвязанных структур с антиферромагнитным типом связи и параметрами, отвечающими узкой петле гистерезиса, позволяет при малых частотах получать различные типы высокоамплитудных режимов прецессии магнитных моментов; а также состояния невосприимчивости к воздействию переменного поля;

- в металлических многослойных наноструктурах с антиферромагнитной связью, обеспечиваемой косвенным обменным взаимодействием, и кубической кристаллографической анизотропией плоскостное 180-градусное перемагничивание системы при слабой связи сопровождается ориентаци-онной петлей гистерезиса, а включение и последующее выключение достаточно сильного параллельного подмагничивающего поля приводит к 90-градусному перемагничиванию структуры; в случае перемагничивания вдоль кристаллографической оси [110] имеет место бифуркационный переход магнитных моментов либо к положениям вблизи оси [100], либо к положениям вблизи оси [010]; форма петель гистерезиса при 180-градусном плоскостном перемагничивании существенно зависит от направления пере-магничивающего поля; обнаружены петли с перетяжкой, с областью схло-пывания, а также двойные и тройные бифуркационные петли гистерезиса;

- в металлических сверхрешетках под воздействием СВЧ-поля реализуется динамическое перемагничивание из исходной антиферромагнитной конфигурации к прецессионному движению с сонаправленными или неколлинеарными осями; при этом для структур с определенной величиной коэффициента связи в значительной частотной области имеет место состояние динамической бистабильности: устанавливается один из двух прецессионных режимов, отличающихся по амплитуде и ориентации осей прецессии магнитных моментов; граница частотной области, отвечающей динамической бистабильности, управляется изменением амплитуды СВЧ-поля, а также величиной подмагничивающего поля;

- в наноструктурах с антиферромагнитным типом косвенной обменной связи при параметрах системы и величине подмагничивающего поля, отвечающих узкой петле ориентационного гистерезиса, под воздействием продольного переменного магнитного поля в зависимости от частоты и амплитуды последнего устанавливаются различные (по величине амплитуд, форме траекторий, сценарию возникновения и ширине занимаемых частотных областей) стохастические и регулярные высокоамплитудные режимы колебаний магнитных моментов;

- в мультислойных наноструктурах с билинейной и биквадратичной обменной связью при подмагничивающих полях и частотах СВЧ-поля, близких к значениям, отвечающим пересечению акустической и оптической ветвей полевых зависимостей резонансных частот системы, реализуется несимметричный режим прецессии, характеризующийся значительной разницей между амплитудами прецессии магнитных моментов соседних слоев и эффективно управляемый изменением плоскостного угла переменного поля;

- в структуре типа сэндвич со слабой косвенной обменной связью при полях, отвечающих пересечению ветвей нормальных колебательных мод, наряду со стационарными по амплитуде несимметричными колебательными режимами реализуются режимы, имеющие характер биений с периодом, на два порядка превосходящим период СВЧ-поля, и сильно различающиеся по глубине амплитудной модуляции; имеет место динамический гистерезис амплитуды прецессии магнитных моментов при изменении величины подмагничивающего поля;

- в двухканальной волноводной структуре в случае слабой связи при взаимодействии двух мод магнитостатических волн наличие фазовой расстройки между волнами приводит к биениям их амплитуд, характерные параметры и форма которых определяются коэффициентом межмодовой связи и величиной магнитного поля, а также соотношением начальных амплитуд МСВ, что позволяет эффективно управлять биениями;

- одномодовое возбуждение солитона огибающей МСВ в двухслойной структуре со слабым межмодовым взаимодействием приводит к формированию «пульсирующих» в противофазе квазисолитонов МСВ; период преобразования импульса одной моды в импульс другой моды определяется коэффициентом связи, а зависимость групповой скорости МСВ от подмагничивающего поля позволяет в широких пределах изменять выходную амплитуду импульсов обеих связанных мод;

- в двухслойных магнитных структурах с сильной связью магнитных моментов имеет место модуляционная неустойчивость прямых объемных МСВ по отношению к продольным возмущениям в случае симметричного начального возбуждения системы; в случае антисимметричного возбуждения системы МСВ оказываются модуляционно устойчивыми; увеличение коэффициента межмодовой связи приводит к расширению интервала волновых чисел усиливающегося возмущения и смещению в сторону больших значений длины волны, соответствующей максимальному усилению возмущения; с увеличением эффективного магнитного поля указанный интервал сужается, а максимальный коэффициент усиления возрастает;

- зависимость дисперсионных свойств двухслойной структуры от сильной межмодовой связи приводит к зависимости импульсных режимами распространения МСВ от типа возбуждения структуры: в случае антисимметричного возбуждения вводимые импульсы быстро расплываются и приобретают отрицательную кривизну профиля, в случае симметричного возбуждения реализуются солитонные или квазисолитонные режимы; за счет изменения коэффициента связи или величины магнитного поля осуществляется эффективное управление импульсными режимами; в случае одномодового режима возбуждения в каждом из слоев формируются импульсы, центральная часть которых испытывает колебания амплитуды, а боковые области имеют пульсации в виде стоячих волн.

1. Прохоров A.M., Смоленский Г.А., Агеев А.Н. Оптические явления в тонкопленочных магнитных волноводах и их техническое использование. // Успехи физических наук. 1984. Т.143. №1. С.33-72.

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

3. Tien Р.К. Integrated optics and thin-film technology. // Physica. Ser. В + С. 1977. Vol.89. P.241-254.

4. Hepner G., Castera J.P., Desormiere B. Magnetic stripe domain deflector in integrated optics.//Applied Optics. 1976. Vol.15. N7. P. 1683-1684.

5. Hansen P., Krumme J.-P. Magnetic and magneto-optical properties of garnet films.// Thin Solid Films. 1984. Vol.114. N 1-2. P.69-107.

6. Семенцов Д.И. Оптические моды магнитогиротропного планарного волновода. // Оптика и спектроскопия. 1990. Т.69. Вып.5. С.1167-1171.

7. Соломко А.А., Гайдай Ю.А., Довженко А.В., Антонишин М.В., Янишев-ский А.Т. Преобразование оптический волноводных мод в гиротропных пла-нарных волноводах.// Оптика и спектроскопия. 1986. Т.61. Вып.З. С.606-610.

8. Maiysko М. Ferromagnetic resonance relations in {111 }-oriented garnet films. // Czechoslovak Journal of Physics. 1980. Vol. B30. P. 1269-1278.

9. Зюзин A.M., Радайкин B.B., Бажанов А.Г. К вопросу об определении поля магнитной кубической анизотропии в (111) ориентированных пленках методом ФМР. //Журнал технической физики. 1997. Т.67. №2. С.35-40.

10. Neite В., Dotsch Н. Dynamical conversion of optical modes in garnet films induced by ferrimagnetic resonance. // Journal of Applied Physics. 1987. Vol.62. N2. P.648-652.

11. Соломко А.А., Гайдай Ю.А., Довженко A.B., Антонишин M.B.,

12. Карпенко А.Н., Придатченко Ю.В. Дифракция оптико-волноводных мод на МСВ в пленке ферритов-гранатов. // Оптика и спектроскопия. 1989. Т.66. Вып. 1.С. 190-194.

13. Гуревич А.Г., МелковГ.А. Магнитные колебания и волны. М.: Наука, Физматлит, 1994. 464 с.

14. Фетисов Ю.К., Patton С.Е. Бистабильность в нелинейном ферромагнитном резонансе. // Тез.докл. 16-ой Междунаромной школы-семинара «Новые магнитные материалы микроэлектроники» Часть 1. Секц.БЦ. Москва, 23-26 июня 1998. Москва. 1998. С.276-277.

15. Baibich M.N., Broto J.M., Fert A., Nguyen Van Dau F., Petroff F., Eitenne P., Creuzet G., Friederich A., Chazelas J. Giant Magnetoresistance of (001)Fe/(001)Cr Magnetic Superlattices. // Physical Review Letters. 1988. Vol.61. N 21. P.2472-2475.

16. Hashimoto S. and Ochiai Y. Co/Pt and Co/Pd multilayers as magneto-optical recording materials. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1990. Vol.88. N 1-2. P.211-226.

17. Vedyayev A., Dieny В., Ryzhanova N. and Genin J.B. Quantum singularities in the angular dependence of giant magnetoresistance in ultrathin ferromagnetic sandwiches. // Physics Letters A. 1994. Vol.185. N 1. P. 117-122.

18. Bebenin N.G. Ferromagnetic resonance in a magnetic trilayer with biquadratic exchange and unidirectional anisotropy. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1996. Vol.161. P.65-69.

19. Малинецкий Г.Г., Потапов А.Б. Современные проблемы нелинейной динамики. М: Едиториал УРСС, 2002. 360 с.

20. Лисовский Ф.В., Поляков О.П. Хаос и самоорганизация в открытой неконсервативной системе двух плоских компланарных намагниченных тел с моментами инерции. // Письма в ЖЭТФ. 2001. Т.73. Вып.9. С.546-550.

21. Лоскутов А.Ю. Проблемы нелинейной динамики. I. Хаос. // Вестник Московского университета. Серия 3. Физика. Астрономия. 2001. №2. С.3-20.

22. Лоскутов А.Ю. Проблемы нелинейной динамики. II. Подавление хаоса и управление динамическими системами. // Вестник Московского университета. Серия 3. Физика. Астрономия. 2001. №3. С.3-21.

23. Резенда С.М., де-Агиар Ф.М. Спин-волновые неустойчивости, автоколебания и хаос в железоиттриевом гранате. // Труды института инженеров по электронике и радиоэлектронике. 1990. Т.78. Вып.6. С.5-20.

24. Демидов В.Е., Ковшиков Н.Г. Некоторые особенности перехода к хаосу при автомодуляции поверхностных спиновых волн. // Письма в ЖЭТФ. 1997. Т.66. Вып.4. С.243-246.

25. Wigen Р.Е., Doetsch Н., Ming Y., Baselgia L. and Waldner F. Chaos in magnet garnet thin films. // Journal of Applied Physics. 1988. Vol.63. N 8. P.4157-4159.

26. Вашковский A.B., Стальмахов B.C., Шараевский Ю.П. Магнитостатические волны в электронике сверхвысоких частот. Саратов: Изд. Саратовского университета, 1993. 416 с.

27. Звездин А.К., Попков А.Ф. К нелинейной теории магнитостатических сприновых волн. // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1983. Т.84. Вып.2. С.606-615.

28. Nash J.M., Patton С.Е. and Kabos P. Microwave-envelope soliton threshold powers and soliton numbers. // Physical Review. B. 1995. Vol.51. N 21. P.l5079-15084.

29. Киндяк A.C., Киндяк В.В. Солитонные режимы распространения поверхностных магнитостатических волн в структуре магнетик-полупроводник. // Физика твердого тела. 1999. Т.41. Вып.7. С. 1272-1275.

30. Кокин А.В., Никитов С.А. Влияние непрерывной накачки на распространение солитонов огибающей магнитостатических спиновых волн. // Физика твердого тела. 2001. Т.43. Вып.5. С.851-854.

31. Tien Р.К., Martin R.J., Blank S.L., Wemple S.H., Varnerin L.J. Optical waveguides of single-crystal garnet films.// Applied Physics Letters. 1972. Vol.21. N5. P.207-209.

32. Семенцов Д.И. Преобразование оптических мод в магнитогиротроп-ном планарном волноводе.// Журнал прикладной спектроскопии. 1989. Т.51, №5. С.826-833.

33. Звездин А.К., Котов В.А. Распространение электромагнитных волн в многослойных гиротропных структурах.// Микроэлектроника. 1977. Т.6. №4. С.320-326.

34. Семенцов Д.И. Волноводные свойства слоистой магнитогиротропной структуры. //Журнал технической физики. 1986. Т.56. №11. С.2157-2162.

35. Волноводная оптоэлектроника./ под ред. Тамира Т. М.: Мир. 1991. 575 с.

36. Аникин В.И., Дерюгин Л.Н., Сотин В.Е. Резонансное возбуждение плоского оптического диэлектрического волновода через закритический слой ограниченным пучком. // Известия вузов. Сер. Радиоэлектроника. 1971. Вып.14. №4. С.371-378.

37. Olivier М., Peuzin J.C., Danel J.S., Challeton D. Absorption spectra of garnet film between 1,0 and 1,8 mm by guided-wave optical spectroscopy. // Applied Physics Letters. 1981. Vol.38. P.79.

38. Kaminow I.P., Mammel W.L., Weber H.P. Metal-clad optical waveguides: analytical and experimental study.// Applied Optics. 1974. Vol.13. N2. P.396-405.

39. Ярив А. Квантовая электроника. M.: Советское радио. 1980. 488 с.

40. Введение в интегральную оптику./ под ред. Барноски М. М.: Мир. 1977.367 с.

41. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Волноводные режимы магнитооптической брэгговской дифракции 1,11. / Теоретическая и экспериментальная физика: Ученые записки Ульяновского государственного университета. Серия физическая. Ульяновск.: УлГУ. 1996. С.3-40.

42. Hepner G., Castera J.P., Desormiere В. Studies of magneto-optical effects in garnets thin film waveguides.// Physica. Ser. В + С. 1977. Vol.89. P.264-266.

43. Hepner G., Desormiere В., Castera J.P. Magnetooptic ef- fects in garnetthin film waveguides. // Applied Optics. 1975. Vol.14. N7. P.l479-1481.

44. Звездин A.K., Котов B.A. Интегральная магнитооптика. Обзор.// Зарубежная радиоэлектроника. 1976. №11. С.77-88.

45. Taki К., Miyazaki Y., Akao Y. Optical propagation properties in gyromagnetic waveguides using Faraday effects of YIG thin films on GGG substrates.//Japanese Journal of Applied Physics. 1980. Vol.19. N5. P.925-938.

46. Miyazaki Y., Taki K., Akao Y. Optical propagation and conversion properties of hybrid modes in gyrotropic YIG film waveguides with anisotropic crystal cover layers.// Japanese Journal of Applied Physics. 1981. Vol.20. N5. P.93 5-946.

47. Yamamoto S., Okamura Y., Makimoto T. Analysis and design of semileaky-type thin-film optical waveguide isolator.// IEEE Journal of Quantum Electronics. 1976. QE-12. N12. P.764-770.

48. Okamura Y., Yamamoto S., Makimoto T. Wave propagation in semileaky-type anisotropic thin-film optical waveguides. // Journal of the Optical Society of America. 1977. Vol.67. N4. P.539-545.

49. Castera J.P., Hepner G. Isolator in integrated optics using Faraday and Cotton-Mouton effects. // Applied Optics. 1977. Vol.16. N8. P.2031-2033.

50. Awai I., Itoh T. Multilayered open dielectric waveguide with a gyrotropic layer.// International Journal of Infrared and Millimeter Waves. 1981. Vol.2. Nl.P.1-14.

51. Modavis R.A., Hall D.G. In-plane scattering in planar optical waveguides. // Optical Letters. 1984. Vol.9. N3. P.96-98.

52. Hall D.G. Comparison of two approaches to the waveguide scattering problem.// Applied Optics. 1980. Vol. 19. N11. P. 1732-1734.

53. Адамсон П.В. Лучевое описание затухания направляемых мод пленарных оптических волноводов. // Оптика и спектроскопия. 1989. Т.66. Вып.5. С.1172-1174.

54. Адаме М. Введение в теорию оптических волноводов. М.: Мир. 1984.512 с.

55. Reisinger A. Characteristics of Optical Guided Modes in Lossy Waveguides. // Applied Optics. 1973. Vol. 12. N5. P. 1015-1025.

56. Гончаренко A.M., Редько В.П. Введение в интегральную оптику. Мн.: Наука и техника. 1975. 152 с.

57. Унгер Х.-Г. Планарные и волоконные оптические волноводы. М.: Мир. 1980. 656 с.

58. Хансперджер Р. Интегральная оптика. Теория и технология. М.: Мир. 1985.384 с.

59. Адамсон П.В. Перестройка спектра затухания связанных мод оптических волноводов.// Оптика и спектроскопия. 1990. Т.69. Вып.2. С.453-457.

60. Адамсон И.В. Метод определения затухания направляемых мод пленочных оптических волноводов.// Журнал технической физики. 1989. Т.59. №11. С.106-107.

61. Редько В.П., Романенко А.А., Сотский А.Б., Хомченко А.В. Метод определения комплексных постоянных распространения оптических волноводов. // Письма в ЖТФ. 1992. Вып.4. С. 14-181.

62. Агапов А.Ю., Зайцев С.В. Интерференция рассеянных мод тонкопленочного оптического волновода.// Оптика и спектроскопия. 1981. Т.51. Вып.4. С.722-724.

63. Olivier М., Peuzin J.C. Les techniques de l'optique guidee appliquees a la caracterisation des couches minces.// C.r. trav. Semin. «Meth. Anal, et caracter. couches minces, ArcS-Bourg Saint Mourice, 1978». Paris. 1978. s. a. P. 185-192.

64. Okamura Y., Yamamoto S. Measurements of Faraday effect in iron garnet optical waveguide at near infrared waveleugths.// Journal of Applied Physics. 1991. Vol.69. N8. pt 2A. P.4583-4585.

65. Kogelnik H., Sosnowski T.P., Weber H.P. A Ray-Optical Analysis of Thin-Film Polarization Converters.// IEEE Journal of Quantum Electronics. 1973. QE-9.N8. P.795-800.

66. Адамсон П.В. Лучевое описание многослойных пленочных оптических волноводов.//Оптика и спектроскопия. 1991. Т.70. Вып.1. С.211-215.

67. Yamamoto Sadahiko, Koyamada Yahei and Makimoto Toshio. Normal-mode analysis of anisotropic and gyrotropic thin-film waveguides for integrated optics.//Journal of Applied Physics. Vol.43. N12. 1972. P.5090-5097.

68. Заев В.И., Колокольцев O.B., Гайдай Ю.А. Соломко А.А. Волновой анализ квази ТМ/ТЕ мод магнитооптического волновода.// Оптика и спектроскопия. 1994. Т.76. Вып.1. С.79-84.

69. Свешников А.Г., Боголюбов А.Н., Минаев Д.В., Сычкова А.В.

70. Расчет диэлектрических волиоведущих систем конечно-разностным методом.// Радиотехника и электроника. 1993. Т.38. №5. С.804-810.

71. Быков А.А., Волкова И.О. Расчет собственных волн планарного периодического диэлектрического волновода с глубоким гофрированием. //Радиотехника и электроника. 1991. Т.36. №7. С.1278-1284.

72. Третьяков О.А. Эволюционные волноводные уравнения. // Радиотехника и электроника. 1989. Т.34. №5. С.917-926.

73. Могилевич В.Н., Романенко А.А. Вариациенный метод расчета анизотропных планарных волноводов.// Радиотехника и электроника. 1989. Т.34. №4. С.727-733.

74. Marcuse D. Coupled-Mode Theory for Anisotropic Optical Waveguides. //Bell System Technical Journal. 1975. Vol.54. P.985-995.

75. Коршунова E.H., Сивов A.H., Шатров А.Д. Квазистатическая теория металло-магнито-диэлектрических волноведущих структур.// Радиотехника и электроника. 1991. Т.36. №12. С.2336-2345.

76. Torfeh М., Le Gall Н. Theoretical analysis of hybrid modes of magneto-optical wave-guides.//Physics Status Solid. Ser.a. 1981. Vol.63. N1. P.247-258.

77. Yasuura K., Miyamoto T. Numerical analysis of thin-film optical waveguide and directional coupler.// Radio Science. 1981. Vol. 16. P. 1155-1159.

78. Koshiba M., Kumagami H., Suzuki M. Finite-element solution of planar arbitrarily anisotropic diffused optical waveguides. // IEEE Transactions on Journal of Lightwave Technology. 1985. Vol.LT-3. N4. P.773-778.

79. Yasuura K., Miyamoto T. Numerical analysis of an embedded optical waveguide.// Radio Science. 1982. Vol.17. P.93-98.

80. Stoll H., Yariv A. Coupled-mode analysis of periodic dielectric waveguides.// Optics Communication. 1973. Vol.8. N1. P.5-8.

81. Ярив А., Юх П. Оптические волны в кристаллах. М.: Мир. 1987. 616 с.

82. Hall D.G. A comment on the coupled-mode equations used in guided-wave optics.// Optics Communication. 1991. Vol.82. N5-6. P.453-455.

83. Барыбин A.A., Степанова М.Г. Теория связи оптических мод в тонкопленосных структурах интегральной оптики и акустооптики. // Журнал технической физики. 1991. Т.61.№10. С. 120-126.

84. Ych С., Manshadi F., Casey K.F., Johnston A. Accuracy of directional coupler theory in fiber or integrated optics applications.// Journal of the Optical Society of America. 1978. Vol.68. N8. P.1079-1083.

85. Haus H.A., Huang W.P., Kawakami S., WhitakerN.A. Coupled-Mode Theory of Optical Waveguides. // Journal of Lightwave Technology. 1987. Vol. LT-5. N1. P.61-23.

86. Иогансен JI.B., Малов В.В. Теория резонансной туннельной связи пленочных оптических волноводов. // Журнал технической физики. 1978. Вып.48. №5. С.997-1004.

87. Kondo Т., Miyazaki Y., Akao Y. Optical tunable switched directional couplers consisting of two thin-film waveguides using surface acoustic waves. // Japanese Journal of Applied Physics. 1978. Vol.17. N7. P.1231-1234.

88. Дереза C.C., Дерюгин Л.Н., Осовицкий A.H. Дифракционная передача излучения между плоскими оптическими волноводами на расстояниях зоны Френеля.//Оптика и спектроскопия. 1981. Т.51. Вып.5. С.907-914.

89. Tien P.K., Schinke D.P., Blank S.L. Magneto-optics and motion of the magnetization in a film-waveguide optical switch.// Journal of Applied Physics. 1874. Vol.45. N7. P.3059-3068.

90. Warner J. Faraday optical isolator/gyrator design in planar dielectric waveguide form.// IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 1973. Vol.21. N12. P.769-775.

91. Shintaku Т., Uno T. Optical waveguide isolator based on nonreciprocal radiation.//Journal of Applied Physics. 1994. Vol.76. N12. P.8155-8159.

92. Castera J.P., Hepner G. Isolator in integrated optics using the Faraday and Cotton-Mouton effects.// IEEE Transactions on Magnetics. 1977. Vol. MAG-13. N5. P.l583-1585.

93. Hemme H., Dotsch H. and Menzler H.-P. Optical isolator based on mode conversion in magnetic garnet films.// Applied Optics. 1987. Vol.26. N18. P.3811-3817.

94. Смоленский Г.А., Стинсер Э.П., Гарсиа M.A., Агеев А.Н., Миронов С.А., Дикарев О.Н., ILIep Е.С., Антонов А.В. Эффективное преобразование оптических мод в ферритовой пленке однородным магнитным полем.// Письма в ЖТФ. 1976. Вып.2. №7. С.289-292.

95. Антонов А.В., Ильин В.Ю., Котов В.А., Рыбак В.И. Преобразование мод в магнитооптических волноводах на основе эпитаксиальных структур висмутовых феррит-гранатов. // Электронная техника. Сер.З. Микроэлектроника. 1979. Вып.5(83). С.30-33.

96. Van Engen P.G. Mode degeneracy in magnetic garnet optical waveguides with high Faraday rotation.// Journal of Applied Physics. 1978. Vol.49. N9. P.4660-4662.

97. Neite В., Dotsch H. Optical Mode Conversion in Magnetic Garnet Films. // SPIE. 1988. Vol.1018. Electro-Optic and Magneto-Optic Materials. P.l 15-120.

98. Ando K., Takeda N., Okuda Т., Koshizuka N. Waveguide mode conversion by magnetic linear birefringence of Bi-substituted iron garnet films tilted from (111).//Journal of Applied Physics. 1985. Vol.57. N3. P.718-722.

99. Смоленский Г.А., Леманов B.B. Ферриты и их техническое применение. Л.: Наука. 1975. 219 с.

100. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Связь магнитооптических волноводов с произвольной ориентацией намагниченности. // Оптика и спектроскопия. 1995. Т.79. №3. С.507-511.

101. Warner J. Excitation of hybrid modes in magnetooptic waveguides.// Applied Optics. 1974. Vol.13. N5. P.1001-1004.

102. Балбашов A.M., Червоненкис А.Я. Магнитные материалы для микроэлектроники. М.: Энергия. 1979. 217 с.

103. Kirsch S.T., Tien Р.К., Martin R.J., Bridenbawgh P.M., Grabbe P., Biolsi W.A., W.A., Blank S.L. Semileaky thin-film optical isolator.// Journal of Applied Physics. 1981. Vol.52. N5. P.3190-3199.

104. Murata A., Koshizuka N., Okuda Т., Ando K. Guided-wave properties and mode conversions in (Bi,Nd,Lu)3(Fe,Al,Lu)5012. // IEEE Transactions on

105. Magnetics. 1985. Vol. MAG-21. N5. P.1657-1659.

106. Wolfe R., Hegarty J., Dillon T. e.a. Magneto-optical waveguide isolator based on laser appealed (Bi,Ga)YIG films. // Applied Physics Letters. 1985. Vol.46. N9. P.817-819.

107. Wolfe R., Heraty J., Luther L.C., Wood D.L. Single mode magneto-optic waveguide film.//Applied Physics Letters. 1986. Vol.48. N8. P.508-510.

108. Henry R.D. Thin-film optical magnetic.// Applied Physics Letters. 1975. Vol.26. N7. P.408-411.

109. Yamamoto S., Makimoto T. Design considerations for noncreciprocalintegrated optical devices. // Journal of Applied Physics. 1976. Vol.47. N9. P.4056-4060.

110. Смоленский Г.А., Гарсия M.A., Стинсер Е.П., Миронов С.А., Агеев А.Н., Шаплыгина Т.А., Антонов А.В. Невзаимная оптическая волноводная система: анизотропный световод гиротропное покрытие.// Письма в ЖТФ. 1977. Т.З. №6. С.284-288.

111. Torfeh М., Desvignes J.M., Courtois L., Le Gall H. Reciprocal and non reciprocal high ТЕ ТМ modes conversions in Tb, A1 and Gd, Ga substituted garnet films.//Journal of Applied Physics. 1978. Vol.43. N3. Part 2. P.1806-1808.

112. Смоленский Г.А., Стинсер Э.П., Гарсиа M.A., Агеев А.Н. Миронов С.А., Шер Е.С., Трофимов Т.К. Невзаимные оптические системы из фер-ритовых пленочных световодов. // Известия АН СССР. Сер. Физика. 1979. Вып.43. №2. С.287-291.

113. Есиков О.С., Каменщиков Г.Д. Брэгговская дифракция волноводных оптических мод на структуре намагниченности, индуцированной магнитной лентой.// Письма в ЖТФ. 1987. Т. 13. №8. С.468-471.

114. Есиков О.С., Каменщиков Г.Д. Многолучевая брэгговская дифракция волноводного света в гиротропной пленке. // Письма в ЖТФ. 1989. Т. 15. Вып.4. С.81-84.

115. Семенцов Д.И., Широков А.А., Шутый A.M. Волноводные режимы магнитооптической брэгговской дифракции.// Радиотехника и электроника. 1994. Т.39. Вып. 10. С.1524-1534.

116. Семенцов Д.И. Преобразование мод в магнитогиротропном волноводе с полосовой доменной структурой.// Известия вузов. Сер. Физика. 1993. Т.36. №2. С.94-101.

117. Моносов Я.А., Набокин П.И., Тулайкова А.А. Исследование перестраиваемой решетки из магнитных доменов в оптоэлектронике.// Микроэлектроника. 1977. Т.6. Вып.З. С.211-225.

118. Гаврилин С.И., Никитов С.А. Преобразование оптических мод в магнитном волноводе с лабиринтной доменной структурой. // Оптика и спектроскопия. 1988. Т.64. Вып.4. С.869-873.

119. Гуляев Ю.В., Игнатьев И.А., Плеханов В.Г., Попков А.Ф. Рассеяние света в гиротропном волноводе на спиновой волне. // Радиотехника и электроника. 1985. Т.ЗО. Вып.8. С.1522-1530.

120. Tsai C.S., Young D., Adkins L. e.a. Planar guided-wave magnetooptical diffraction bu magnetostatic surface waves in YIG GGG waveguides. // 7th Top. Meet. «Integr. and Guided-wave Opt.» 1984, Kessimle, Florida. 1984. P.TuB3/l-TuB3/4.

121. Young D., Chen W., Tsai C.S. Waveband noncollinear guided-wave magnetooptic interaction with magnetostatic surface waves in YIG/GGG waveguides.// «Ultrason. Symp. Proc., Dallas, Тех.» Nov. 14-16, 1984, New York. Vol. 1. New York. 1984. P. 168-170.

122. Сташкевич А.А. Волноводное взаимодействие света со спиновыми волнами в ферромагнитной пленке.// Известия вузов. Сер. Физика. 1989. Т.32. №4. С.5-31.

123. Сташкевич А.А. Дифракция света на спиновой волне в ферромагнитной пленке при наличии сильного постоянного магнитного поля. // Оптика и спектроскопия. 1989. Т.67. Вып.4. С.893-899.

124. Соломко А.А., Гайдай Ю.А., Довженко А.В., Антонишин М.В., Придатченко Ю.В. Преобразование оптико-волноводных мод ферромагнитным резонансом в пленках ферритов-гранатов. // Оптика и спектроскопия. 1987. Т.62. Вып.6. С.1330-1334.

125. Рандошкин В.В., Червоненкис А.Я. Прикладная магнитооптика. М.: Энергоатомиздат. 1990. 320 с.

126. Физические величины. Справочник./ под. ред. Григорьева И.С., Е.З. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат. 1991. 1232 с.

127. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Планарный связанный магнитооптический волновод.// Журнал технической физики. 1995. Т.65. Вып.2. С.156-162.

128. Дун Инби, Зубов В.Е. Магнитооптическое исследование приповерхностных слоев ферромагнетика разной толщины. // Физика твердого тела. 1996. Т.38. №2. С.475-481.

129. Sementsov D.I., Shutyi A.M., Ivanov O.V. Optical mode conversion in a gyrotropic waveguide.// Pure Applied Optics. 1995. Vol.4. P.653-663.

130. Семенцов Д.И., Шутый A.M., Иванов O.B. Преобразование оптических мод в магнитогиротропном волноводе. // Радиотехника и электроника. 1996. Т.41. №4. С.421-428.

131. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Невзаимность преобразования мод в двухсекционном магнитогиротропном волноводе. // Журнат технической физики. 1999. Т.69. Вып.З. С.43-46.

132. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Преобразование волноводных мод в неоднородно намагниченных планарных структурах. // Оптика и спектроскопия. 2000. Т.88. №3. С.473-476.

133. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Волноводное распространение света в поглощающем магнитогиротропном волноводе.// Оптика и спектроскопия. 1996. Т.81. №1. С.153-159.

134. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Затухание связанных мод поглощающих планарных волноводов.// Письма в ЖТФ. 1996. Т.22. Вып. 14. С. 11-16.

135. Шутый A.M., Семенцов Д.И. Преобразование оптических мод в поглощающем магнитогиротропном волноводе. // Тез. докл. 15-ой Всероссийской школы-семинара «Новые магнитные материалы микроэлектроники». Москва, 18-21 июня 1996. Москва. 1996. БЮ-20. С.312-313.

136. Завалин А.И., Караванский В.А., Ламекин В.Ф., Николаев И.В., Смирнов В.Л. Преобразование мод под воздействием лазерных УКИ в полупроводниковых планарных волноводах.// Квантовая электроника. 1988. Т.15. №7. С.1426-1428.

137. Заварцев Ю.Д., Осико В.В., Семенков С.Г., Студеникин П.А. Каскадная генерация на ионах Нс^ в кристалле иттрий-скандий-галлиевого лиевого граната YSGG: Cr3+, Yb3+, Но3+.//Квантовая электроника.1993. Т.20. №4. С.366-370.

138. Johnson L.F., Remeika J.P., Dillon J.F. Coherent Emission from Ho3+ Ions in Yttrium Iron Garnet.// Physics Letters. 1966. Vol.21. N1. P.37-39.

139. Свечников Г.С. Элементы интегральной оптики. М.: Радио и связь. 1987. 104 с.

140. Gupta V.L., Sharma Enakshi К. Metal-clad and absorptive multilayer waveguides: an accurate pertubation analysis. // Journal of the Optical Society of America. A. 1992. Vol.9. N 6. P.953-956.

141. Chaubey V.K., Dey K.K., Khastgir P., Ojha S.P. Modal attenuation in four-layer metal-clad planar waveguide with a semiparabolically graded guiding layer analitical study.// Optics Communication. 1991. Vol.82. N3-4. P.248-254.

142. Ding H., Gehard Ph., Benech P. Radiation modes of lossless multilayer dielectric waveguides. // Journal of Quantum Electronics. 1995. Vol.31. N 2. P.411-416.

143. Мотт H., Дэвис Э. Электронные процессы в некристаллических веществах. М.: Мир. 1982. 658 с.

144. Казакевич А.В., Санников Д.Г., Семенцов Д.И., Шутый A.M. Оптические моды 4-слойного планарного волновода.// 31 научно-техническая конференция (часть II), г.Ульяновск, 31 янв.-1 февр. 1997, УлГТУ, С.66-67.

145. Санников Д.Г., Казакевич А.В., Шутый A.M. Оптические моды в 4-слойных планарных волноводных структурах.// V международный совещание-семинар «Инженерно-физические проблемы новой техники», Москва, 19-22 мая 1998, Институт им.Баумана, С.238-239.

146. Шутый A.M., Санников Д.Г., Семенцов Д.И. Волноводные режимы распространения света в четырехслойных планарных структурах.// Радиотехника и электроника. 1999. Т.44. №4. С.425-430.

147. Санников Д.Г., Семенцов Д.И., Шутый A.M., Казакевич А.В. Лучевая модель волноводных режимов в многослойном градиентном волноводе.// Письма в ЖТФ. 1999. Т.25. Вып.24. С. 18-23.

148. Санников Д.Г., Семенцов Д.И., Шутый A.M. Волноводные моды и характерные толщины четырехслойной волноводной структуры.// Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2001. Т.4. №2. С.31-36.

149. Шутый A.M., Семенцов Д.И. Преобразование оптических мод в поглощающем магнитогиротропном волноводе. // Журнал технической физики. 1998. Т.68. Вып.6. С.97-104.

150. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Преобразование оптических мод в усиливающем магнитогиротропном волноводе.// Оптика и спектроскопия. 1998. Т.84. №5. С.867-872.

151. Семенцов Д.И., Шутый A.M., Санников Д.Г. Волноводные свойства 4-слойной резонансной планарной структуры.// Письма в ЖТФ. 1999. Т.25. Вып.21. С.8-14.

152. Шутый A.M., Семенцов Д.И., Санников Д.Г. Волноводные свойства четырехслойной планарной структуры с поглощающим покровным слоем.

153. Известия вузов. Физика. 2000. №7. С.79-85.

154. Шутый A.M., Семенцов Д.И., Санников Д.Г. Режимы каналирова-ния излучения в четырехслойном волноводе с поглощающим покровным слоем.// Радиотехника и электроника. 2000. Т.45. №6. С.670-675.

155. Шутый A.M., Семенцов Д.И., Санников Д.Г. Волноводные режимы четырехслойной резонансной планарной структуры.// Радиотехника и электроника. 2002. Т. 47. №1. С. 41-47.

156. Ito S-I., Mikami I. Sugita Y., Taniguchi S. LPE films of bismuth-substituted bubble garnet.//IEEE Transactions on Magnetics. 1973. Vol.9. N3. P.460-463.

157. Померанцев H.M. Дифракция света в толстых слоях. // Успехи физических наук. 1975. Т.111. Вып.З. С.507-524.

158. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Оптические моды планарного волновода с полосовой доменной структурой. // Тез. докл. 17-ой Конференции по распространению радиоволн. Секц.3-5. Ульяновск, 21-24 сентября 1993. Ульяновск. 1993. С.50-51.

159. Liu Shan-liang, Wang Wen-zheng and Xu Jing-zhi. Effects of finite temporal duration on spatial solitons in a planar optical waveguide. // Applied Physics Letters. 1995. Vol.67. N 6. P.2774-2776.

160. Романова Е.А., Мельников JI.A. Распространение оптического импульса в нерегулярном волноводе с пространственно-распределенной керров-ской нелинейностыо./Юптика и спектроскопия. 2003. Т.95. №2. С.286-293.

161. Konar S. and Jana Soumendu. Linear and nonlinear propagation of sinh-Gaussian pulses in dispersive media possessing Kerr nonlinearity. // Optics Communications. 2004. Vol.236. N 1-3. P.7-20.

162. Ахманов С.А., Выслоух В.А., Чиркин A.C. Оптика фемтосекундных лазерных импульсов. М.: Наука, 1988. 312 с.

163. Золотовский И.О., Семенцов ДИ. Солитонные импульсы в двухмо-довых периодических волокнах. // Оптика и спектроскопия. 2000. Т.88. №4. С.620-623.

164. Моносов Я.А. Нелинейный ферромагнитный резонанс. М.: Наука, 1971.210 с.

165. Львов B.C. Нелинейные спиновые волны. М.: Наука, 1987. 270 с.

166. Bryant Paul Н., Jeffries Carson D., Nakamura Katsuhiro. Spin-wave dynamics in a ferrimagnetic sphere // Physical Review. A. 1988. Vol.38. N 8. P.4223-4240.

167. Кандаурова Г.С., Свидерский A.E., Возбужденное состояние и спиральная динамическая доменная структура в магнитном кристалле. // Письма в ЖЭТФ. 1988. Т.47. Вып.8. С.410-412.

168. Лисовский Ф.В., Мансветова Е.Г., Николаева Е.П., Николаев А.В. Динамическая самоорганизация и симметрия распределений магнитного момента в тонких пленках. // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1993. Т. 103. Вып.1. С.213-233.

169. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Динамическое преобразование волноводных мод в режиме нелинейного ферромагнитного резонанса. // Оптика и спектроскопия. 1998. Т.84. №2. С.280-285.

170. Тихонов В.В., Толмачев А.В. Линейное возбеждение обменных спиновых волн в имплантированных пленках ЖИГ. // Физика твердого тела. 1994. Т.36. Вып.1. С.185-193.

171. Зильберман П.Е., Темирязев А.Г., Тихомирова М.П. Возбуждение и распространение обменных спиновых волн в пленках железо-иттриевого граната. // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1995. Т. 108. Вып. 1(7). С.281-302.

172. Ферромагнитный резонанс. / под ред. Вонсовского С.В. М.: Изд. Физ.-мат. лит. 1961. 343 с.

173. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Динамические режимы преобразования мод магнитогиротропного волновода в области ферромагнитного резонанса.// Известия ВУЗов. Радиофизика. 1998. T.XLI. №.5. С.651-663.

174. Шутый A.M., Семенцов Д.И. Нелинейные эффекты прецессионного движения намагниченности в области ферромагнитного резонанса.// Физика твердого тела. 2000. Т.42. Вып.7. С.1268-1271.

175. Шутый A.M., Семенцов Д.И. Нелинейные режимы резонансной прецессии намагниченности в пленке феррита-граната типа (111).// Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2000. Т.118. В.3(9). С. 110-116.

176. Шутый A.M., Семенцов Д.И. Динамика намагниченности в условиях нелинейного ферромагнитного резонанса в пленке типа (111).// Физика твердого тела. 2001. Т.43. Вып.8. С.1439-1442.

177. Крупичка С. Физика ферритов и родственных им магнитных окислов. М.: Мир, 1976, Т.2, 504 с.

178. Kazansky А.К., Uzdin V.M. Modeling of the magnetic properties of the Cr-Fe interface. //Physical Review. B. 1995. Vol.52. N 13. P.9477-9485.

179. Gnatzig K., Dotsch H., Ye M., Brockmeyer A. Ferrimagnetic resonance in garnet films at large precession angles. // Journal of Applied Physics. 1987. Vol.62. N12. P.4839-4843.

180. Prabhakar A., Stancil D.D. Nonlinear microwave-magnetic resonator operated as a bistable device. // Journal of Applied Physics. 1999. Vol.85. N 8. P.4859-4861.

181. Фетисов Ю.К., Петтон К.Э. Сверхвысокочастотная бистабильность в нелинейном пленочном ферромагнитном резонансе // Радиотехника и электроника. 2000. Т.45. №6. С.735-741.

182. Kostyuchenko V.V., and Zvezdin А.К. Field-induced spin-reorientation transitions in magnetic multilayers with cubic anisotropy and biquadratic exchange. // Physical Review. B. 1998. Vol.57. N 10. P.5951-5954.

183. Меньшов B.H., Тугушев В.В. Механизм межслоевой магнитной связи в наноструктурах типа железо-хром. // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2004. Т. 125. Вып.1. С. 136-149.

184. Исхаков Р.С., Гавришин И.В., Чеканова JI.A. Экспериментальное изучение энергетической щели в спектре спиновых волн в мультислойных пленках Co/Pd.//Письма в ЖЭТФ. 1996. Т.63. Вып. 12. С.938-941.

185. Бебенин Н.Г., Кобелев А.В., Танкеев А.П., Устинов В.В. Частоты ФМР в мультислойных структурах с неколлинеарным магнитным упорядочением. // Физика металлов и металловедение. 1996. Т.82. №4. С.39-47.

186. Бебенин Н.Г., Устинов В.В. Спиновые волны в суперрешетках с биквадратичным обменом. // Физика металлов и металловедение. 1997. Т.84. №2. С.29-36.

187. Kreines N.M., Kolmogorov A.N., Mescheriakov V.F. FMR studies of magnetic ordering structure in Fe/Cr superlattices. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1998. Vol.177-181. Part 2. P.l 189-1190.

188. Bruno P., Chappert C. Ruderman-Kittel theory of oscillatory interlayer exchange coupling. // Physical Review. B. 1992. Vol.46. N 1. P.261-270.

189. Schreyer A., Ankner J.F., Zeidler Th., Zabel H., Schafer M., Wolf J.A., Grunberg P., Majkrzak C.F. Noncollinear and collinear magnetic structures in exchange coupled Fe/Cr(001) superlattices. // Physical Review. B. 1995. Vol.52. N 22. P.16066—16085.

190. Лисовский Ф.В., Поляков О.П. Фрактальная структура кривой фазового равновесия системы из двух осциллирующих магнитных моментов. //Письма в ЖЭТФ. 1998. Т.68. Вып.8. С.643-647.

191. А.Йелов. Физика тонких пленок./ Под общей редакцией Франкомба М.Х. и Гофмана Р.У. Т.VI. М.: Мир, 1973. 392 с.

192. Н.М.Саланский, М.Ш.Ерухимов. Физические свойства и применение магнитных пленок. М.: Наука 1975. 220 с.

193. Федосюк В.М., Макутин Г.В., Касютич О.Н. Мультислойные магнитные структуры. // Зарубежная радиоэлектроника. 1992. № 4-5. С.42-55.

194. Zhang Z., Zhou L. and Wigen P.E. Angular dependence of ferromagnetic resonance in exchange cou-pled Co/Ru/Co trilayer structures. // Physical Review. В.: Con-dens. Matter. 1994. Vol.50. N 9. P.6094-6112.

195. Зюзин A.M., Бажанов А.Г., Радайкин В.В. Угловые зависимости спектров спин-волнового резонанса в многослойных пленках. // Журнал технической физики. 1999. Т.69. В.11. С.97-101.

196. Звездин А.К., Костюченко В.В. Индуцированные полем спин-переориентационные переходы в магнитных сверхрешетках с одноосной анизотропией и биквадратичным обменом. // Физика твердого тела. 1999. Т.41. Вып.З. С.461-463.

197. Патрин Г.С., Волков Н.В., Кононов В.П. Эффект оптического излучения на магнитном резонансе в Fe/Si/Fe трехслойных пленках. // Письма в ЖЭТФ. Т.68. Вып.5. С.287-290.

198. Бебенин Н.Г., Устинов В.В. Частоты спиновых волн в суперрешетке с биквадратичным обменом в магнитном поле. // Физика металлов и металловедение. 2000. Т.89. №3. С. 19-23.

199. Weller D., Reim W. and Sporl К., Brandle H. Spectroscopy of multilayers for magneto-optic storage. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials 1991. Vol.93. (February) P.183-193.

200. Griinberg P., Schreiber R., Pang Y, Brodsky M.B., H. Sowers H. Layered Magnetic Structures: Evidence for Antiferromagnetic Coupling of Fe Layers across Cr Interlayers. // Physical Review Letters. 1986. Vol.57. N 19. P.2442-2445.

201. Steren L.B., Barthelemy A., Duvail J.L., Fert A., Morel R., Petroff F., Holody P., Loloee R., Schroeder P.A. Angular dependence of the giant magnetoresistance effect. // Physical Review. B. 1995. Vol.51. N 1. P.292-296.

202. Hickey В. J., Wellock К.P., and Walker M.J. Using magnetoresi stance to investigate magnetic interface anisotropy. // Journal of Applied Physics. 1997. Vol.81. N8. P.4476-4478.

203. Parkin S.S.P., More N., Roche K.P. Oscillations in exchange coupling and magnetoresistance in metallic superlattice structures: Co/Ru, Co/Cr, and Fe/Cr. //Physical Review Letters. 1990. Vol.64. N 19. P.2304-2307.

204. Unguris J., Celotta R.J., Pierce D.T. Observation of two different oscillation periods in the exchange coupling of Fe/Cr/Fe(100). // Physical Review Letters. 1991. Vol.67. N 1. P. 140-143.

205. Fullerton Eric E., Conover M.J., Mattson J.E., Sowers C.H., Bader S.D. Orientationally independent antiferromagnetic coupling in epitaxial Fe/Cr (211) and (100) superlattices. // Journal of Applied Physics. 1994. Vol.75. N 10. P.6461-6463.

206. Mark van Schilfgaarde, Walter A. Harrison. Oscillatory exchange coupling: RKKY or quantum-well mechanism? // Physical Review Letters. 1993. Vol.71. N 23. P.3870-3873.

207. Nakanishi H., Tamura Т., Kasai H. and Okiji A. Exchange interactions between ferromagnetic layers separated by nonmagnetic spacer layers. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1993. Vol.126. N 1-3. P.394-396.

208. Stiles M.D. Interlayer exchange coupling. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1999. Vol.200. N 1-3. P.322-337.

209. Bruno P. Theory of interlayer magnetic coupling. // Physical Review. B. 1995. Vol.52. N 1.P.411-439.

210. Slonczewski J.C. Fluctuation mechanism for biquadratic exchange coupling in magnetic multilayers. // Physical Review Letters. 1991. Vol.67. N 22. P.3172-3175.

211. Demokritov S., Tsymbal E., Griinberg P., Zinn W., Schuller Ivan K. Magnetic-dipole mechanism for biquadratic interlayer coupling. // Physical Review. B. 1994. Vol.49. N 1. P.720-723.

212. Slonczewski J.C. Origin of biquadratic exchange in magnetic multilayers. //Journal of Applied Physics. 1993. Vol.73. N 10. P.5957-5962.

213. Slonczewski J.C. Overview of interlayer exchange theory. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1995. Vol.150. N 1. P. 13-24.

214. Левченко В.Д., Морозов A.M., Сигов А.С., Силов Ю.С. «Необычные» доменные стенки в мультислоях ферромагнетик-антиферромагнетик. // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1998. Т.114. Вып.5(11). С.1817-1826.

215. Левченко В.Д., Морозов А.И., Сигов А.С. Фазовая диаграмма многослойных магнитных структур.// Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2002. Т. 121. Вып.5. С.1149-1156.

216. Schreyer A., Majkrzak C.F., Zeidler Th., Schmitte Т., Bodeker P., Theis-Brohl K., Abromeit A., Dura J.A., Watanabe T. Magnetic Structure of Cr in Exchange Coupled Fe/Cr(001) Superlattices. // Physical Review Letters. 1997. Vol.79. N 24. P.4914-4917.

217. Pierce D.T., Unguris J., Celotta R.J. and Stiles M.D. Effect of roughness, frustration, and antiferromagnetic order on magnetic coupling of Fe/Cr multilayers. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1999. Vol.200. N 1-3. P.290-321.

218. Shi Zhu-Pei, Fishman R.S. Interplay between Spin-Density Wave and Proximity Magnetic Layers. // Physical Review Letters. 1997. Vol.78. N 7. P.1351—1354.

219. Меньшов B.H., Тугушев B.B. Неколлинеарные магнитные состояния в мультислоях типа железо-хром. // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2002. Т. 122. Вып.5(11). С. 1044-1056.

220. Звездин А.К., Костюченко В.В. Фазовые переходы в анизотропных магнитных сверхрешетках. // Физика твердого тела. 1997. Т.39. №1. С. 178180.

221. Ильин В.П., Кузнецов Ю.И. Трехдиагональные матрицы и их приложения. М.: Наука. 1985. 207 с.

222. Kostyuchenko V.V., and Zvezdin А.К. Spin-reorientation transitions in magnetic multilayers with cubic anisotropy and biquadratic exchange. // Journalof Magnetism and Magnetic Materials. 1997. Vol.176. N 2-3. P.155-158.

223. Wang R.W. and Mills D.L. Surface spin-flop transition in Fe/Cr(211) superlattices: Experiment and theory. // Physical Review Letters. 1994. Vol.72. N6. P.920-923.

224. Куркин М.И., Хусаинов Д.З. Влияние некристаллографической магнитной анизотропии на процессы перемагничивания мультислойных магнитных пленок. // Физика твердого тела. 1999. Т.41. Вып.4. С.660-664.

225. Носов Р.Н., Семенцов Д.И. Модификация спектров спин-волнового резонанса в пленках с затуханием и конечным поверхностным закреплением спинов. // Физика твердого тела. 2000. Т.42. Вып.8. С.1430-1436.

226. Бабушкин И.В., Логвин Ю.А., Лойко Н.А. Взаимосвязь пространственных и временных неустойчивостей в системе двух нелинейных тонких пленок. // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2000. Т.117. Вып.1. С.149-161.

227. Абрамова А.П., Афанасьева Е.Н., Семенцова Т.М. Квазистатическое перемагничивание и петли гистерезиса в магнитных пленках с угловой дисперсией магнитной анизотропии. // Физика металлов и металловедение. 2000. Т.89. № 4. С.43-47.

228. Loskutov Alexander Y.; Tereshko Valery M. Processing information encoded in chaotic sets of dynamic systems. // Proceedings of SPIE. Nov. 1993. Vol.2038, Chaos in Communications, Louis M. Pecora; Ed. P.263-272.

229. Шустер Г. Детерминированный хаос. Введение. М.: Мир. 1988. 240 с.

230. Берже П., Помо И., Видаль К. Порядок в хаосе. М.: Мир. 1991. 368 с.

231. Ахромеева Т.С., Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г., Самарский А.А. Нестационарные структуры и диффузионный хаос. М.: Наука. 1992. 544 с.

232. Бланк МЛ. Маляе возмущения хаотических динамических систем. // Успехи математических наук. 1989. Т.44. Вып.6(270). С.3-28.

233. Морозов А.И., Сигов А.С. Фазовая диаграмма многослойных структур ферромагнетик-слоистый антиферромагнетик.// Физика твердого тела. 1999. Т.41. Вып.7. С. 1240-1247.

234. Kuruvilla Thomas and Nandakumaran V.M. Suppression of chaos through reverse period doubling in coupled directly modulated semiconductor lasers. //Physics Letters A. 1999. Vol.254. N 1-2. P.59-64.

235. Oldeman Bart E., Krauskopf Bernd and Champneys Alan R. Death of period-doublings: locating the homoclinic-doubling cascade. // Physica D: Nonlinear Phenomena. Vol.146. N 1-4. P.100-120.

236. Edwards D.M., Ward J.M. and Mathon J. Intrinsic and secondary mechanisms for biquadratic exchange coupling in magnetic trilayers. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1993. Vol.126. N3. P.380-383.

237. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Равновесные ориентационные состояния в системе двух магнитных слоев с антиферромагнитной связью.// Письма в ЖЭТФ. 2001. Т.74. Вып.6. С.339-342.

238. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Динамическая бистабильность в двухслойных магнитосвязанных пленках. // Письма в ЖТФ. 2001. Т.27. Вып.21. С. 19-25.

239. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Ферромагнитный резонанс и динамическая бистабильность в двухслойных магнитосвязанных пленках.// Физика металлов и металловедение. 2002. Т.93. №.4. С.5-10.

240. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Динамический ориентационный фазовый переход в двухслойной магнитосвязанной структуре. // Письма в ЖЭТФ. 2002. Т.75. Вып.5. С.287-290.

241. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Высокоамплитудная прецессия и динамическая невосприимчивость спиновой системы двухслойных пленокс антиферромагнитным типом связи.// Доклады Академии наук. Физика.2002. Т.387. №1. С.51-53.

242. Шутый A.M., Семенцов Д.И. Нелинейные режимы резонансной прецессии магнитных моментов в двухслойной структуре с антиферромагнитным типом связи. // Физика металлов и металловедение. 2003. Т.95. №3. С.5-11.

243. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Высокоамплитудная прецессия и динамическая невосприимчивость магнитных моментов двухслойной пленки.// Физика твердого тела. 2003. Т.45. Вып.5. С.877-881.

244. Шутый A.M., Семенцов Д.И. Ферромагнитный резонанс в мультислойных структурах с билинейным и биквадратичным обменным взаимодействием. //Письма в ЖТФ. 2003. Т.29. Вып.24. С.47-53.

245. Шутый A.M., Семенцов Д.И. Стохастическая динамика намагниченности в обменносвязанной слоистой структуре. // Письма в ЖЭТФ.2003. Т.78. Вып.8. С.952-956.

246. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Регулярная и стохастическая нелинейная динамика намагниченности в обменносвязанной мультислойной структуре. // Доклады Академии наук. 2004. Т.394. №3. С.324-327.

247. Шутый A.M., Семенцов Д.И. Равновесные состояния и петли гистерезиса двухслойной магнитной системы с обменной антиферромагнитной связью.// Физика металлов и металловедение. 2004. Т.97. Вып.2. С.24-31.

248. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Равновесные состояния и квазистатическое перемагничивание мультислойной структуры. // Журнал технической физики. 2004. Т.74. Вып.4. С.42-47.

249. Семенцов Д.И., Шутый A.M. Петли гистерезиса периодической мультислойной структуры с антиферромагнитной связью. // Кристаллография. 2004. Т.49. №6. С.1140-1143.

250. Шутый A.M., Семенцов Д.И. Динамическое перемагничивание и бистабильные состояния в антиферромагнитных многослойных структурах. // Физика твердого тела. 2004. Т.46. Вып.2. С.271-276.

251. Шутый A.M., Семенцов Д.И. Стохастическая высокочастотная прецессия намагниченности в слоистой структуре с антиферромагнитным упорядочением.// Физика твердого тела. 2004. Т.46. Вып.11. С.2006-2013.

252. Шутый A.M., Семенцов Д.И. Ферромагнитный резонанс в мультислойной структуре с косвенным обменным взаимодействием. // Физика металлов и металловедение. 2005. Т.99. №5. С.31-38.

253. Шутый A.M. Нормальные и несимметричные моды двухслойной магнитной системы с обменным взаимодействием. // Радиотехника и электроника. 2005. Т. 50. №5. С. 626-631.

254. De Gasperis P., Morcelli R., Miccolli G. Magnetostatic soliton propagation at microwave frequency in magnetic garnet films. // Physical Review Letters. 1987. Vol.59. N 4. P.481-484.

255. Kalinikos B.A., Kovshikov N.G., Slavin A.N. Spin-wave envelope solitons in thin ferromagnetic films. // Journal of Applied Physics. 1990. Vol.67. N 9. P.5633-5638.

256. Гуляев Ю.В., Зильберман П.Е., Никитов С.А., Темирязев А.Г. Нелинейные эффекты при распространении магнитостатических волн в нормально намагниченных тонких пленках железоиттриевого граната. // Физика твердого тела. 1986. Т.28. Вып.9. С.2774-2779.

257. Савченко Л.Л., Никитов С.А., Попков А.Ф., Четкин М.В. Автомодуляционное усиление шума спиновых колебаний в бегущей магнитоста-тической волне. // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1998. Т.114. Вып.2(8). С.628-639.

258. Демидов В.Е. Индуцированная модуляционная неустойчивость спиновых волн в ферромагнитных пленках. // Письма в ЖЭТФ. 1998. Т.68. Вып.11. С.828-832.

259. Калиникос Б.А., Ковшиков Н.Г., Славин А.Н. Многосолитонный режим распространения спиновых волн в ферромагнитных пленках. // Физика твердого тела. 1985. Т.27. Вып.1. С.226-228.

260. Беннер X., Калиникос Б.А., Ковшиков Н.Г., Костылев М.П. Наблюдение темных солитонов огибающей спиновых волн в ферромагнитных пленках. // Письма в ЖЭТФ. 2000. Т.72. Вып.4. С.306-311.

261. Chen Ming, Tsankov Mincho A., Nash Jon M. and Patton Carl E. Backward-volume-wave microwave-envelope solitons in yttrium iron garnet films. // Physical Review. B. 1994. Vol.49. N 18. P. 12773-12790.

262. Camley R.E., Rahman T.S., Mils D.L. Magnetic excitations in layered media: Spin waves and the light-scattering spectrum. // Physical Review. B. 1983. Vol.27. N l.P.261-277.

263. Зюзин A.M., Сабаев C.H., Куляпин A.B. Дисперсия спиновых волн в двухслойных магнитных пленках. // Физика твердого тела. 2003. Т.45. Вып. 12. С.2208-2214.

264. Тарасенко С.В. Фононный механизм формирования спин-волновых возбуждений в магнитной сверхрешетке // Физика твердого тела. 1994. Т.36. Вып.9. С.2554-2559.

265. Puszkarski Henryk. Theory of interface magnons in magnetic multilayer films. // Surface Science Reports. 1994. Vol.20. N 2. P.45-110.

266. Высоцкий С.JI., Казаков Г.Т., Кац М.Л., Филимонов Ю.А. Влияние закрепления поверхностных спинов на спектр спин-волнового резонанса структуры с двумя обменно-связанными пленками.// Физика твердого тела. 1993. Т.35. № 5. С.1191-1199.

267. Ахмедиев Н.Н., Анкевич А. Солитоны. Нелинейные импульсы и пучки. М.: Физматлит, 2003. 304 с.

268. Золотовский И.О., Семенцов Д.И. Компрессия гауссова импульса в двухмодовых периодических световодах с комплексеым показателем преломления. //Квантовая электроника. 2000. Т.30. №9. С.794-798.

269. Шагаев В.В. Зависимость частот магнитостатических волн от напряженности поля подмагничивания в ферритовых пленках. // Физика твердого тела. 1998. Т.40. №11. С.2089-2092.

270. Шагаев В.В. Влияние кубической анизотропии на температурные характеристики магнитостатических волн в ферритовых пленках, намагниченных в плоскости. // Журнал технической физики. 1998. Т.68. №10. С.99-103.

271. Шагаев В.В. О влиянии магнитной кристаллографической анизотропии на температурные характеристики магнитостатических волн в ферромагнитных пленках.//Физика твердого тела. 2003. Т.45. Вып.12. С.2215-2221.

272. Зубков В.И., Щеглов В.И. Дисперсия магнитостатических волн в касательно намагниченной ферритовой пластине с нормальной одноосной анизотропией. //Письма в ЖТФ. 1999. Т.25. Вып.22. С.73-78.

273. Анненков А.Ю., Герус С.В. Распределение полей магнитостатических волн в касательно намагниченной ферромагнитной пластине. // Журнал технической физики. 1999. Т.69. Вып.1. С.82-86.

274. Зубков В.И., Щеглов В.И. Распространение обратных поверхностных магнитостатических волн в структуре феррит-диэлектрик-металл, намагниченной линейно неоднородным магнитным полем. // Журнал технической физики. 1999. Т.69. Вып.2. С.70-77.

275. Lindell I.V., Tretyakov S.A., Nikoskinen K.I., Ilvonen S., BW media -media with negative parameters, capable of supporting backward waves, // Microwave and Optical Technology Letters. 2001. Vol.31. N 2. P. 129-133.

276. Киндяк А.С. Нелинейные поверхностные магнитостатические волны в феррит-полупроводниковой структуре. // Журнал технической физики. 1999. Т.69. Вып.6. С.119-121.

277. Галишиков А.А., Дудко Г.М., Филимонов Ю.А. Солитоны поверхностных магнитостатических волн в структуре феррит-диэлектрик-металл. // Радиотехника и электроника. 2004. Т.49. №2. С.228-234.

278. Анненков А.Ю., Герус С.В., Ковалев С.И. Численное моделирование квазиповерхностных магнитостатических волн в ферритовой пленке с двумя магнитными каналами. // Журнал технической физики. 1998. Т.68. №2. С.91-96.

279. Анненков АЛО., Герус С.В., Ковалев С.И. Трансформация поверхностных магнитостатических волн, каналируемых ступенчатым полем под-магничивания. //Журнал технической физики. 2002. Т.72. Вып.6. С.85-89.

280. Анненков А.Ю., Геруе С.В., Ковалев С.И. Объемные и поверхностно-объемные магнитостатические волны в волноводах, создаваемых ступенчатым полем подмагничивания. // Журнал технической физики. 2004. Т.74. Вып.2. С.98-104.

281. Высоцкий СЛ., Казаков Г.Т., Маряхин А.В., Филимонов Ю.А. Объемные магнитостатические волны в обменно-связанных ферритовых пленках. // Журнал технической физики. 1998. Т.68. №7. С.97-109.

282. Данилов В.В., Нечипорук А.Ю. Экспериментальное исследование эффекта квантового усиления магнитостатических волн в феррит-парамагнитных структурах. // Письма в ЖТФ. 2002. Т.28. Вып.9. С.31-35.

283. Попков А.Ф., Фетисов Ю.К., Островский Н.В. Параметрическое взаимодействие объемных магнитостатических волн в пленке ферритас пространственно-временной модуляцией магнитного поля. // Журнал технической физики. 1998. Т.68. №5. С. 105-112.

284. Boyle J.W., Nikitov S.A., Boardman A.D. and Xie K. Cross-Phase Induced Modulation Instability of Travelling Magnetostatic Waves in Ferromagnetic Films.// Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1997. Vol.173. P.241-252.

285. Короткевич А.О., Никитов С.А. Фазовая кросс-модуляция поверхностных магнитостатических спиновых волн. // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1999. Т.116. Вып.6(12). С.2058-2068.

286. Казаков Г.Т., Кожевников А.В., Филимонов Ю.А. Четырехмагнон-ный распад поверхностных магнитостатических волн в пленках железо-итриевого граната. // Физика твердого тела. 1997. Т.39. №2. С.330-338.

287. Анненков А.Ю., Герус С.В., Сотников И.В. Распространение магнитостатических волн в стационарном пространственно-периодическом магнитном поле. //Радиотехника и электроника. 1992. Т.37. №8. С.1371-1380.

288. Зубков В.И., Щеглов В.И. Стохастическая неустойчивость траекторий поверхностных магнитостатических волн в ферритовой пленке, намагниченной модулированным полем с профилем «вала». // Письма в ЖТФ. 2001. Т.27. Вып.8. С.90-94.

289. Kovshikov N.G. and Kalinikos B.A. Formation, propagation, reflection, and collision of microwave envelope solitons in yttrium iron garnet films. // Physical Review. B. 1996. Vol.54. N 21. P. 15210-15223.

290. Калиникос Б.А., Ковшиков Н.Г., Костылев М.П., Кабош П., Паттон К.Е. Наблюдение усиления солитонов огибающей спиновых волн в ферромагнитных пленках параллельной магнитной накачкой. // Письма в ЖЭТФ. 1997. Т.66. Вып.5. С.346-350.

291. Костылев М.П., Калиникос Б.А. К усилению солитонов огибающей спиновых волн в ферромагнитных пленках.// Журнал технической физики. 2000. Т.70. Вып.2. С.136-138.

292. Киндяк А.С. О солитонах поверхностной магнитостатической спиновой волны в структуре феррит-диэлектрик-металл. // Письма в ЖТФ. 1999. Т.25. Вып.4. С.48-54.

293. Chen Ming, Tsankov Mincho A., Nash Jon M. and Patton Carl E. Microwave magnetic-envelope dark solitons in yttrium iron garnet thin films. // Physical Review Letters. 1993. Vol.70. N 11. P.1707-1710.

294. Slavin Andrei N., Kivshar Yuri S., Ostrovskaya Elena A. and Benner Hartmut. Generation of Spin-Wave Envelope Dark Solitons. // Physical Review Letters. 1999. Vol.82. N 12. P.2583-2586.

295. Лебедь Б.М., Лопатин В.П. Магнитостатические колебания в ферритах и их использование в технике СВЧ: Обзоры по электронной технике. Сер.1. Электроника СВЧ. М.: ЦНИИ «Электроника», 1978. Вып. 12 (561). 60 с.

296. Звездин А.К., Медников Л.М., Попков А.Ф. Функциональные устройства на магнитостатических и магнитоакустических волнах // Электронная промышленность. 1983. № 8. С. 14-19.

297. Никитов В.А., Никитов С.А. Исследования и разработка устройств на магнитостатических спиновых волнах. // Зарубежная радиоэлектроника. 1981. №2. С.41-52.

298. Adam J.D., Daniel M.R., O'Keeffe T.W. Magnetostatic wave devices. // Microwave Journal. 1982. Vol.25. N 2. P.95-99.

299. Adam J.D., Daniel M.R. The status of the magnetostatic devices. // IEEE Transactions on Magnetics. 1981. Vol.17. N 6. P.2951-2956.

300. Sethares J.C. Magnetostatic wave devices and applications. // Journal of Applied Physics. 1982. Vol.53. N 3. P.2646-2651.

301. Chang К.W., Owens J.M., Carter R.L. Linearly dispersive time control of magnetostatic surface wave by variable groundplane spacing. // Electronics Letters. 1983. Vol.19. N 14. P.546-547.

302. Gastera J.D. State of the art in design and technology of MSW devices. //Journal of Applied Physics. 1984. Vol.55. N 6. P.2506-2511.

303. De Garperis P., Miccoli G., Di Gregorio C., Roveda R. Slowly dispersive, short time delay line based on veru thick liguid phase epitaxially grown yttrium iron garnet. //Journal of Applied Physics. 1984. Vol.55. N 6. P.2512-2514.

304. Вапнэ Г.М. СВЧ устройства на магнитостатических волнах : Обзоры по электронной технике. Сер.1. Электроника СВЧ. М.: ЦНИИ «Электроника», 1984. Вып.8. (1060). 80 с.

305. Morgenthaler F.R. Synthesis of magnetostatic waves and modes using monuniform bias fields.// Ultrasonics Symposium Digest. 1980. P.532-536.

306. Stancil D.D., Morgenthaler F.R. Giuding magnetostatic surface waves with monuniform in plane fields. // Journal of Applied Physics. 1983. Vol.54. N3. P.l613-1618.

307. Sethares J.C., Owens J.M., Smith C.V. MSW nondispersive electronically tunable delay elements. //Electronics Letters. 1980. Vol.16. N 22. P.825-826.

308. Adkins L.R., Glass H.L., Stearns F.S., Carter R.L., Chang K.W., Owens J.M. Electronically variable time delays using caseaded magnetostatic delay lines. //Journal of Applied Physics. 1984. Vol.55. N 6. P.2518-2520.

309. Вашковский А.В., Зубков В.И., Лебедь Б.М., Новиков Г.М. Узкополосная фильтрация СВЧ-сигналов при возбуждении магнитостатических волн в пленках железо-иттрисвого граната. // Радиотехника и электроника. 1985. Т.ЗО. № 8. С. 1513-1521.

310. Adam J.D. Out of band suppression in MSW filters. // IEEE Transactions on Magnetics. 1987. Vol.23. N 5. Part 2. P.3742-3744.

311. Игнатьев А.А., Стальмахов B.C. Экспериментальное исследование магнитостатических волн в миллиметровом диапазоне. // Известия вузов. Сер. Физика. 1988. Т. 31. № 11. С.113-143.

312. Гуревич А.Г. Магнитный резонанс в ферритах и антиферромагнетиках. М.: Наука. 1973. 591 с.

313. Gastera J.P., Volluet G., Hartemann P. New configurations form magnetostatic wave devices.// Ultrasonics Symposium Digest. 1980. P.514-517.

314. Исхак B.C. Применение магнитостатических волн: Обзор. // ТИИЭР. 1988. Т.76. №2. С.86-104.

315. Stitzer S.N., Goldie Н., Adam J., Emtage P.R. Magnetostatic surface wave signal-to-noise enhancer. // IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest, USA. 1980. P.238-240.

316. Adam J.D. Magnetostatic wave signal-to-noise enhancer. United States. PetentN 4283692. Aug. 11, 1981.

317. Adam J.D., Stitzer S.N. A magnetostatic wave signal-to-noise enhancer. // Journal of Applied Physics Letters. 1980. Vol.36. N 3. P.485-487.

318. Adam J.D. A broadband microwave signal-to-noise enhancer. // IEEE Transactions on Magnetics. 1980. Vol. MAC-16. N 5. P.l 168-1170.

319. Адам Дж., Даниел М., Шродер Д. Применение устройств на магнитостатических волнах один из путей микроминиатюризации СВЧ-приборов. // Электроника. 1980. Т.53. № 11. С.36-44.

320. Шехтман Ф.И. Экспериментальные устройства обработки информации на магнитостатических волнах. // Радиоэлектроника за рубежом. 1983. №2. С.5-17.

321. Гурзо В.В., Прокушкин В.Н., Рейхель В.В., Шараевский Ю.П. Характеристики аттенюатора с динамической нелинейностью на поверхностных магнитостатических волнах.// Известия вузов. Сер. Радиоэлектроника. 1986. Т.29. № 9. С.95.

322. Гурзо В.В., Прокушкин В.Н., Шараевский Ю.П. Исследование линий передачи на магнитостатических волнах с обратной динамической характеристикой. // Спин-волновые явления электроники СВЧ: Тез. докл. Краснодар, 1987. С.83-84.

323. Пантелеев А.А., Прокушкин В.Н., Шараевский Ю.П. Амплитудный корректор на магнитостатических волнах для СВЧ усилителей. // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. 1991. Вып. 2 (436) С.55-56.

324. Ishak W.S. Magnetostatic wave technology; a review. // Proceedings of the IEEE. 1988. Vol.76. N 2. P. 171-187.

325. Медников A.M. Нелинейные эффекты при распространении поверхностных спиновых волн в пленках ЖИГ. // Физика твердого тела. 1981. Т.23. №1. С.242-245.

326. Stitzer S.N. Frequency selective microwave power limiting in thin YIC-films. // Digest of the Intermag conference, USA. 1983. P.CD-9.

327. Stitzer S.N., Goldie H. A multi-octave frequency selective limiter. // IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest, USA. 1983. P.326-328.

328. Шагаев В.В. Повышение термостабильности устройств на обратных объемных магнитостатических волнах в пленках кубических ферритов. // Письма в ЖТФ. 2002. Т.28. Вып. 12. С.27-32.

329. Соломко А.А., Гайдай Ю.А., Довженко А.В., Карпенко А.Н. Модуляция света поверхностными магнитостатическими спиновыми волнами в феррит-гранатах. // Оптика и спектроскопия. 1984. Т.57. Вып.6. С. 10331037.

330. Соломко А.А., Гайдай Ю.А., Довженко А.В., Карпенко А.Н. Взаимодействие лазерного излучения с ПМСВ в пленках ферритов-гранатов. // Оптика и спектроскопия. 1985. Т.59. Вып.З. С.632-636.

331. Агравал Г. Нелинейная волоконная оптика. М.: Мир, 1996. 323 с.

332. Золотовский И.О., СеменцовД.И. Динамика двухмодового излучения в оптических волноводах с сильной межмодовой связью. // Журнал техничесой физики. 2003. Т.73. Вып.9. С.84-89.

333. Шутый A.M., Семенцов Д.И. Квазисолитоны магнитостатических волн в двухслойной структуре при одномодовом возбуждении. // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2005. Т.127. Вып.6. С.1207-1215.

334. Шутый A.M. Квазисолитоны магнитостатических волн в двухслойной структуре. // Тезисы докладов конференции «Необратимые процессы в природе и технике». Секц.1. 24-26 января 2005 г. МГТУ им. Н.Э.Баумана. Москва 2004. С.77-79.