Возбуждение магнитостатических волн и их дифракция на металлических неоднородностях тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ

..■■/,,.;; ЛКДДИ.Ш. НАУК СССР . ..

ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАЫШ ИНСТИТУТ

~~ ! радиотехники и алиггрояишт

На правах рукописи ВУГАЛЬТЕР Григорий Абрамович

УДК 637.87:621. ЯШ. I

ВОЗВадЕЕМЕ МАПМТОСТАТИЧВСШ ВОЛН И ИХ ДИФРАКЦИЯ НА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ НЕОДНОРОДНОСШК

01.04.03 - радиофияиггп

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации па соисквнио учэной степени доктора физико-матемлтипеояия наук

1,'осквя - 1991

ЫЬот выполнена в {{аучно^проиэводственном об"единении "Салют " /г.Ншший Новгород/.

Официальные оппоненты;

доктор физико-математических наук,' профессор

доктор технических наук, профессор

доктор физико-математических наук, профессор

Ведущая организация - Ленинградский электротехнический институт им. В.И.Ульянова /Ленина/.1

Защита диссертации состоится "20 " декабря 1991г. в 10 часов на заседании специализированного совета Д 002.74. ( при Институте радиотехники и электроники АН СССР по адресу: 103907, г.Москва, ГСП-3, проспект/Маркса, 18.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИРЭ АН ССС!

Автореферат разослан " Ь " X 1 1991г.

Е.И.Нефедов,

Б.В.Никольский

В.К.Щугуров

Учений секретарь специализированного совета,

кандидат технических наук Ы.Г.Годублов

. ОВДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы и пель диссертации. Исследования колеба-эдй и волн в магнитоупорядоченных кристаллах образуют один из бунда .'нтальных и традиционных разделов радиофизики. Высокочастотным свойствам магнетиков посвящена обширная литература 'см., например, |Л1-Л43 Л Детально исследованы однородный' )ерроыагнитный резонанс, неоднородные колебаний в ограниченных образцах /"уокеро'вские моды"/, поверхностный импеданс магнетиков, лэктромагнитные волны а ферритах ив линиях передачи с ферритом, днако с середины семидесятых годов ориентация работ, посвящен-ых высокочастотным явлениям в магнетиках, • изменилась. Центр тя-эсти исследований переместилея.на магнитостатические-волны цо.сложившейся традиции их .сокращенно обозначают !.'СВ/. Под МСВ вкроком смысйе слова поймают спиновые волны- в средах с гранили /например, в 1: ферритовых пленках,, пластинах, стержнях и. .я./; Фазовая скорость МСВ мала по сравнению ей скоростью све-а, поэтому.для их описания, йсюльзуйт уравйения магнитостатики.

узком смысле слова под МСВ понимаю? длинноволновые.спйновые

* . эзбуадеюм* обусловленные дййоаьяш ВЗашЬдеЯстБием. Их спектр

тно находись без- учета обменного взаимодействия.

Интерес я МСВ обусловлен дёумя пргтаками. Во-первых,. соэда-I эффективная тдхшлоЬот.Еыре^ивайия эпктаксиальных пленок яе->зо-иттриевогс граната /ВТ/ с высокой степенью однородности и иза» поглощение?!. В уты пленках МСВ могут распространяться ( достаточно больше расстояния, легко возбуждаются и регистря-татся. Во-вторых, развитие аяустоэлектроюш! в вестидесятые-еыйдебятые года.наглядно продемонстрировало.целесообразность именения "медленных" волн для 6<5рэ,ботки сигналов в реальном

масштабе времени [Л5^ . Однако акустоэлектронные устройства работа-юг в области сравнительно низких частот /до 1-2 ГГц/, продвижение е область более высоких частот сдерживается трудностями изготовления преобразователей с малым периодом и возрастанием затухания звуковю волн. Диапазон существования МСВ значительно выше /1-60 ГГц/, причем преобразователи МСВ могут быть изготовлены с помощью стандартной технологии. Характеристиками МСВ легко управлять, изменяя приложенное магнитное поле. Используя эти волны, можно создать как устройства, близкие к разработанным в акустоэлектронике, так и не имеющие акустических аналогов, например,<подавитель слабых сигналов [Лб] ,

Отмеченные обстоятельства привели к появлению большого числа работ, посвященных распространению МСВ в системах с одним или не- , сколькими ферритовыми слоями в однородном насыщающем магнитном поле, распространению МСВ в неоднородно^ магнитном поле, в пластинах и пленках, помещенных в ненасыщающее магнитное поле, взаимодействию МСВ.с акустическими волнами, усилению МСВ при взаимодействии с потоком носителей заряда, нелинейным аффектам при распространение МСВ, их рассеянию на случайных неоднородностях. В результате к нас; тоящему времёни сформировалась новая ветвь' радиофизики и твердотельной электроники - спин-волновая электроника ^Л17"] . И с точки зрения интерпретации физически)? экспериментов, и с точки зрения создания приборов фундаментальное значение в спин-волновой электронике имеют вопросы возбуждения, приема и дифракции МСВ на металлических неоднородностях. Между тем до исследований, вошедших в.диссертацию, изучалось в основном отражение МСЕ от канавок на поверхности 'ферритовой пленки и были опубликованы лишь две работы £л8, Лэ]| , в которых описаны эксперименты по отражению МСВ от решетки металлических полос. Возбуждение МСВ исследовалось

теоретически и экспериментально /см., например» [ЩО, ЛП"| /, но существовавшие теоретические работы исходили из заданного распределения тока по ширине электрода и не позволяли удовлетворительно обленить результаты экспериментов даже с простейшими преобразователями |[Л1(У] /самосогласованная теория возбуждения по-верхнистных МСВ узкой металлической полоской, ширина которой значительно меньше толщины ферритовой пленки, построена в [Л1й] , однако в экспериментах, как правилоа ширина возбуждающей полоски превышает толщину ферритовой пленки/.

. Из сказанного вытекает актуальность теш диссертации, цель которой - теоретическое исследование возбуждения, приема и дифракции МСВ на металлических неоднородностях и сопоставление некоторых положений развитой теории с экспериментальными данными. В диссертации рассматриваются МСВ й узком смысле слова, т.о.фер-ритоЕые пленки считаются сравнительно толстыми /такие пленки широко применяется в прикладных исследованиях/, чтобы можно было пренебречь влиянием обменного взанме .эйотвия на спектр волн. Критерий применимости безобманного приближения обсуждается в об-5оре [21] .'

Научная новизна. В диссертации впервые доказано утверждение > равенстве групповой скорости и скорости переноса энергии МСВ » системе, содержащей произвольное число параллельных ферритовых имев а параллельные им металлические экрана. Исследовано распространение пучаов поверхностных МСВ о уэкш угловым спектром при роиэволыюм угле между постоянным магнитным полегл и волновым ектором, вблизи которого сосредоточен спектр пучка, как в метал-изированйой,, так и в немвталлизирвакной пленке феррита и полу-ено аналитическое выражение для формы преобразователя , иэлучап-9го фокусирующийся пучок. Впервые строго решены кяпчеры* задачи

иб отражении различных типов ЫСВ от края металлической полуплоскости, лежащей на поверхности ферритовой пленки. Указаны условия, при которых обратная обиемная МСВ основного типа испытывает полное внутреннее отражение от металлической полуплоскости, выполнен эксперимент по наблюдению этого эффекта и экспериментально продемонстрирована возможность создания волновода обратных об"емных МСВ, Исследовано отражение поверхностных и прямых об"еы-ных ЫСВ идеальной металлической полоской с разомкнутыми концами. Построена самосогласованная теория возбуждения прямых об"емных ЫСВ металлической полоской. Впервые получены аналитические выражения для коротковолнового предела погонного сопротивления излучения полоски? излучаящей поверхностные МСВ. Выведены телеграфные уравнения, описывающие прием и возбуждение МСВ микрополосковым преобразователем, и исследовано отражение МСВ таким преобразователем. Решена задача о пороге параметрической неустойчивости при возбуждении поверхностной МСВ в толстой /по сравнению с длиной свободного пробега коротковолновых магнонов/ пленке феррита. Показано, что, используя меандровый преобразователь на поверхности ферритового слоя, можно создать резонатор поверхностных спиновых волн. Построена теория возбуждения и приема поверхностных МСВ симметричным копланарным преобразователем, проведено ее сравнение с экспериментом и предложена методика экспериментального определения погонного импеданса копланарного /или любого другого с основной квази-ТШ волной/ преобразователя.

Научная и практическая ценность. Научная ценность диссертации заключается в том, что полученные в ней результаты расширяют и углубляют физические представления о распространении, возбуждении, приеме и дифракции волн в ферритовых пленках. Практическая ценность диссергации заключается в том, что полученные в ней ре-

зулататн могут применяться и применяются как для интерпретации физических экспериментов, т&к ж npä разработке приборов на основе МСЗ» В частности, результаты диссертация использованы при рзл~ работка перестраиваемых полоскопропусканщих и полоснозаграждаюших фильтров в НПО "Салют" к ШО "Авангард".

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Величина,' описывающая расплывание пучка поверхностных МСВ с узким угловым спектром, при произвольном угле между постоянным магнитным полем к зэлнозкм вектором, вблизи которого сосредоточен спектр пучка, имеет пнроний минимум по частоте как з металлизированной, так и з кеметаялнзированной пленне феррита. Величина минимума тем больше, чем больше угол между магнитным полем и осью преобразователя, излучающего' пудоя.

2. Пря нормальном падении-на м'еталличезкув полуплоскость по-

взрхкостных /внешнее-магнитное полз параллельно границе полуплос-

»

кости/, прямых об"емнах /внешнее магнитное поле перпендикулярно повэрхкосиг пленки/ и обратных об"ем jx , /внешнее поле параллельно Еолкозоау вектору/ МСВ во псех трех случаях наиболее эффектиё-ко стрзлалтея длинные волны, причем длинные обратные об"емные МСВ отражается сильнее других ткпоэ МСВ..Хотя поверхностные МСВ, бегущие перпендикулярно внешнему магнитному полю вправо и влевоs локализованы вблизи различных поверхностей ферритовой пленки, при нормальном падении на границу металлической полуплоскости, лежащей на поверхности ферритовой пленки, они отразятся одинаково.

3. Если угол падения основной моды прямых об"емных МСВ на металлическую полуплоскость превышает 30°, энергетический коэффициент отражения отличается от единицы лишь'из-за возбуждения .вне-сих мод и при больной длине падающей волньт близок к единице.

Если основная мода обратных об"емшх МСВ падпет на мегплли-

чзск^.; полуплоскость, граница которой параллельна внешнему магнитному полю, то существует интервал значений проекции волнового вектора падающей волны на границу полуплоскости,в котором внерге-тический коэффициент отражения равен единице. Щель к металлическом слое на поверхности ферритовой пленки образует волновод обратных об"емных МСВ, если края щели параллельны магнитному полю.

4. МСВ, длина которых значительно больше ширины металлической полоски с разомкнутыми концами, отражаются от полоски при нормальном падении неэффективно. Энергетический коэффициент отражения основной моды прямых об"емных МСВ от полоски с разомкнутыми концами максимален, когда на ширине полоски укладывается, приблизительно половина длины падающей волны^величина максимума не зависит от-внешнего магнитного поля.

5. При возбуждении прямых об"емных МСВ металлической полоской погонное сопротивление излучения, найденное в рамках самосогласованной теории, спадает с ростом частоты быстрее,, чем погонное сопротивление излучения, соответствующее модели однородно, распределенного тока, но различие этих двух величин значительно меньше, чем при возбуждении поверхностных МСВ. При возбуждении последних коротковолновый предел погонного сопротивления излучения полоски отличен от нуля,

6. При нормальном падении МСВ на микрполасковый преобразователь амплитуда отраженной волны разбивается на два слагаемых, одно ио которых обусловлено отражением МСВ от участка пленки с дисперсионными характеристиками, измененными присутствием металлической полоски на поверхности,- другое - тем, что.падающая МСВ индуцирует в преобразрвателе электромагнитные волны, которые возбуждают в свою очередь'магнитостатические. Второе слагаемое

может быть значительно больше первого /з зазисимостц от длины преобразователя и нагрузок на его концах/.

7. Пороговые значения тока на полоске, при которых' наступает параметрическая неустойчивость* связанная в, одном случае с особенностями переменного магнитного поля вблизи ребер металлической полоски, в другом - с распадом поверхностной МСВ на два магнона* по-разному зависят от толщины пленки феррита. При типичных для многих экспериментов.значениях толщины пленки, ширины металлической полоски и длины свободного пробега магноков порог параметрической . неустойчивости определяется распадом поверхностной пев.

8« Симметричный копланарний преобразователь возбуждает в фер татовой пленке,' соприкасающейся с металлом, поверхностные МСВ лишь в диапазоне частот, соответствующем неметаллизированной пленка фэррита. Погонное- сопротивление■излучения с'имметрячного копла-паркого преобразователя как функция частота прздстазляет собой последовательность чередующихся мига, умов и 'максимумов. Расстояние мевду максимумами тем меньше, чем пплрз щели преобразователя. Возбугвденке и прием поверхностных МСЗ смлметршгным копланарным преобразователем описывается ^ежеррафнгвги уравнениями( содержащими э.д.о., пропорциональную амплитуда плотности тока, связанного с падетцзй на преобразователь волной.

Апробадая работы. Основные результаты диссертации опубликованы а статьях 1*1-24^ и докладывались на Межвузовском научном соведакии-сешшарв "Проблем бункцкональкой микроэлектроники" /Горький4 1980г./ [25,26]', УМ Всесоюзном симпозиуме по дифракгии и' распространению волн /Львов, 1961г./ [27'] , Республиканских семинарах "Функциональная электроника СВЧ" /Киев, 1981, 1903, 1985, 1987, 1969г.г./, Всесоюзных семинарах по спиновым волйям /Ленин-

град, 1982, 1984, 1986, 1988 г.г./, Всесоюзной научно-технической конференции "Проблемы интегральной электроники СВЧ" /Ленинград, 1984г./ [28,29] , П Всесоюзной школе-семинаре "Спин-волновая электроника СВЧ" /Ашхабад, 1985г./ |зо]| „ Региональной конференции "Спин-волновые явления электроники СВЧ" /пос. Дивноморский Красно даре ко го. края, 1987г./ [31^[ , 1У Всесоюзной школе-семинаре "Спин-волновая электроника СВЧ" /пос. Долгое Закарпатской области, 1989г./, ХУ1 Всесоюзном семинаре "Гиромагнитная электрогака и электродинамика*1 /Куйбышев, 1990г./ , на заседании секции

"Спин-волновая электроника" Научного Совета АН СССР по проблеме "Физическая электроника" /Москва, 1987г./„ на семинарах в ИРЭ АН СССР /Москва, 1982, 1986, 1988 г.г./, И® АН СССР /Москва, 1989г./ Структура и об"ем диссертации. Диссертация состоит из Введения, пяти разделов и Заключения. Она содержит 288 страниц основного текста, 65 рисунков на 48 страницах» 3 таблица, список литературы кз 277 наименований на 34 страницах. Общий об"ем диссертации - 376 страниц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во Введении обоснована актуальность темы, сформулирована цель работы,, отмечены ее научная новизна, научная и практическая ценность, перечислены основные положения, выносимые на защиту. Раздел I посвящен изложению вопросов распространения МСВг поскольку для решения аада^ о возбуждении и.дифракции МСВ необходимо знать спектры и структуру этих волн. В подра: деле 1.1 приведены уравнения для нахождения магнитного и электрического полей /в магнитостатичесном приближении/ и граничные условия на границах феррита с диэлектриками и идеальным металлом, выписан тензор магнитной проницаемости феррита. В подразделе 1.2 дан обзор литературы, содержащий классификацию типов МСВг приведены

дисперсионные уравнения для поверхностных, обратных об"емных и 1ркмкх об"емшх МСВ в ферритовой пленке, удаленной oí металлических экранов. В подразделе 1.3 описано влияние металлического зк-эзяа, соприкасающегося о поверхностью ферритозсй пленки, на сяект-ы эсех трех теша МСВ. Подраздел 1.4 посвящен МСВ с комплексными 5олновьш5 чисяами з отсутствие диссипации в феррите. Показаноs что ■оке волна су^еотзуи? как з свободной фэрритовой пленке, так я з •ленке феррита, покрытой с одной стороны идеальным металлом, в слу-:&3р когда магнитное поле параллельно поверхности пленки. Эта вольт .возбуждается антеннами поверхностных МСВ или при дифракции по-ерхкосткых МСВ ка кеодкородкостях, но, в отдгсхз от'поверхностных 33, энергию не перекосят а дшст вклад лияь в реактивнее поля.

В подразделе 1.5 установлено, что в отсутствие поглощения в итеаа, содзркещей произвольное число параллельных ферритовых сло-з и параллельные км. идеальные .металлические экраны, при любом щразлаяии внегиего магнитного поля группа за." скорость МСВ разна юрооуй перекоса энергии. Здесь ясе -оказано, что в отсутствие ¡сскпаигга зкергии при произвольном направлении вневйего магнитно-1 поля поток энергии совокупности об"емкых МСВ, возбужденных на иной частоте, равен йумме потоков энергии отдельных мод.

В подразделе 1.6 обсуждаются электродинамические поправки спектру поверхностных МСВ при больших значениях волнового числа, казано, что, чем толще пленка феррита, тем при меньших волновых злая нугою учитывать эти поправки.

В подразделе 1.7 в диффузибнном приближении исследовано рас-ютранекие пучков поверхностных МСВ с узким угловым спектром при шзеольном угла между постоянным магнитным полем и волновым неким, вблизи которого сосредоточен спектр пучка. Показано, что тчина, описывающая расплнвание пучка, имеет широкий минимум по

частоте как в неметаяяиэированной, так и в металлизированной пленке феррита« Величина минимума тем больше, чем больше угол между магнитным полем и осью преобразователя8 излучающего пучок. При заданных частоте и направлении внешнего магнитного поля отклонение групповой скорости от направления фазовой меньше в металлизированной пленке, чем- в неметаллнзированной..Следовательно, система, содержащая возбуждающий и приемный копланармые преобразователи, менее чувствительна к отклонениям поля шдиагничнвания от осей преобразовав лей, чем аналогичная система о михро'полосковыш преобразователями, расстояние между которыми и апертура которых такие жз; как в системе с копланаршми преобразователями. В. качестве примера рассмотрено распространение гауссовых пучков поверхностных. МСВ /подраздел'1.7.3/, Показано, что фазовый фронт такого пучка, плоский на начальной апертура, по мере распространения становится гиперболическим с выпуклостью, обращенной в сторону, противоположную направлению распространения пучка. Отсюда следует,что преобразователь в виде дуги гиперболы, все точки которого излучают синфазно, возбуждает фокусирующийся пучок поверхностны;. МСВ. Коеффициенты, описывающие форму гиперболы, зависят от частоты, магнитного поля, намагниченности насыщения и толщины пленки. Отношение ширины пучка в фокусе к ширине пучка вблизи преобразователя тем меньше, чем тоньше пленка /при прочих равных параметрах/.

Раздел Z посвящен решению ключевых задач дифракции различны типов МСВ. Под такими задачами понимаются -задачи о дифракции МСЕ на идеальной металлической полуплоскости, соприкасающейся с'феррите вой пленкой, и Задачи о дифракции МСВ, падающих из-под иеч&з ляческой полуплоскости на'ее край* В математическом плане каждш из рассмотренных ключевых задач сводится, исходя из уравнений

магнитостатики, к соответствующей задаче сопряжения Римана [Л13] и решается с учетом асимптотики поля вблизи края металлической ■ полуплоскости, после чего молено найти коэффициент отражения МСВ.

В подразделе 2.1 исследовано отражение поверхностной МСВ от металлической полуплоскости при нормальном падЬнии. Предполагается, магнитное поле параллельно ребру полуплоскости. Сформулирована задача сопряжения для фурье - компонент плотности тока на металле и нормальной составляющей магнитной индукции на поверхности ферритовой пленки. Найдена асимптотика полей вблизи ребра металлической полуплоскости. Приведено подробное решение задачи сопряжения. Проанализирована структура рассеянного поля и показано, что, помимо отраженной поверхностной МСВ, оно содержит МСВ с комплексными волновыми числами /поле этих мод экспоненциально падает на расстоянии порядка толщины ферритовой пленки/ и реактивное поле, спадающее на больших расстояниях от ребра полуплоскости по степенному, закону. Получено простое аналитическое выражение для энергетического коэффициента отражения. При фиксированном магнитном поле он максимален для длинных волн. Длинноволновый предел коэффициента отражения не превосходит 1/9 и убывает с ростом магнитного поля. При изменении направления магнитного поля на противоположное коэффициент отражения не меняется. Иными словами, волны, бегущие вправо и влево, одинаково отражаются металлической полуплоскостью, хотя локализованы вблизи различных поверхностей Ферритовой пленки.

В подразделе 2.2 рассмотрено отражение поверхностных МСВ, гадающих из-под металлической полуплоскости на ее границу по нор-гали. Магнитное поле считается параллельным ребру полуплоскости, шализ ограничен частотной областью, где .существуют обе повэрх-юстные МСВ в металлизированной пленке феррита и волны в пяепкч

Феррита, не покрытой металлом. Установлено, что энергетический коэффициент отражения поверхностной МСВ,' падащей из-под металла, совпадает с энергетическим коэффициентом отражения поверхностной МСВ, набегающей по нормали на металлическую, полуплоскость. При инверсии магнитного поля коэффициент отражения не меняется. Следовательно, поверхностная МСВ, локализованная вблизи границы фер-ритовой пленки с металлом, и поверхностная МСВ, локализованная вблизи границы ферритовой пленки с подложкой, при падении'из-под металлической полуплоскости на ее край отражаются одинаково, несмотря на сильное различие структур и фазовых скоростей этих волн. С помощью численного расчета показано, что фаза амплитудного коэффициента отражения.р значительной части рассматриваемого интервала частот близкак-ЗГ/2. В заключение подраздела продемонстрировано, что инвариантность коэффициента отражения поверхностной МСВ при инверсии магнитного поля можно доказать, не прибегая к явному виду коэффициента отражения, а исходя лишь из квадратичного соотношения для полей, записанного применительно к противоположно, нр-магниченным средам /тензор магнитной проницаемости одной из них получается транспонированием тензора магнитной проши, емости другой/.

В подразделе 2.3 исследовано отражение прямых об"емных МСВ от металлической полуплоскости при наклонном падении. Сформулирована и-решена задача сопряжения, изучена структура рассеянного поля и получено сравнительно простое аналитическое выражение для энергетического коэффициента отражения основной мода пря .гх об"емных МСВ. При фиксированных магнитном поле и угле падения энергетический коэффициент отражения убывает с ростом частоты, т.е. при .уменьшении длины падающей волны. При нормальном падении длинноволновый предел коэффициента отражения равен 1/9. Ёсли уго,;

падения превышает 30°, коэффициент отражения отличается от едини цы лишь из-за возбуждения высших мод. Высшие моды слабо воэбуждА втся длинными волнами, и коэффициент отражения последних близок к единице. Это - аналог явления полного внутреннего отражения /о наблюдении полного внутреннего отражения прямых об"емных МСВ сообщается в - JII4 ' /. В конце подраздела приведено выражение для энергетического коэффициента отражения основной моды прямых об"емных МСВ при нормальном падении из-под металлической полуплоскости на ее границу.

Подраздел 2.4 посвящен анализу отражения основной моды обратных об"емных МСВ при нормальном падении на металлическую полу плоскость в случав, когда магнитное поле перпендикулярно границе полуплоскости. На основе решения задачи сопряжения найдены энергетические коэффициенты отражения у прохождения. Первый из них уменьшается от единицы для длинных волн до Hyjpi для коротких, второй, напротив, возрастает от нуля до единицы. Суша этих коэффициентов близка й единице, т.е. во всем частотном интервале существования обратных об"емных МСВ преобразование энергии падающей волны в высшие моды незначительно /менее 15%/. Сравнение коэффициентов отражения поверхностных, прямых об"емных и обратных об"ем ккх МСВ от металлической полуплоскости при нормальном падении показывает, что во всех трех случаях наиболее эффективно отражаются длинные волны, причем длинные обратные объемные МСВ отражаются зяльнее других типов МСВ. Б конце подраздела 2.4 показано, что îcjih обратная.об"емная МСВ основного типа падает из-под металлической полуплоскости на ее границу, причем волновой вектор падающей волны, параллелен внешнему магнитному полю и нормали к границе, ?о энергетический коэффициент отражения убывает по мере укороче-кя длины падающей волны, а его длинноволновый предел в несколько

раа меньше единицы из-за возбуждения вблизи границм металла высших мод.

В подразделе 2.5 рассмотрено отражение поверхностной ЫСВ, падающей под произвольным углом из-под металлической полуплоскос-ти на ее границу, перпендикулярную внешнему магнитному шлю. Показано, что в области частот, где одновременно существуют поверхностные МСВ в металлизированной и неметаллизированчой пленках феррита, при фиксированной частоте существует интервал значений проекции волнового вектора падающей волны на границу полуплоскос ти, в которой енергетический коэффициент отражения обращается в единицу, т.е. имеет место полное внутреннее отражение поверхностной МСВ. С помощью ЭВМ найдены зависимости фазы коэффициента отражения от волнового вектора падающей волны при различных частотах и магнитных шлях. Далее обсуждаются свойства волновода поверхностных МСВ, который представляет собой металлическую полоску на поверхности ферритовой пленки в магнитном поле, перпендикулярном краям полоски. Заметим, что знание, фазы коэффициента отражения позволяет рассчитать дисперсионные характеристики такого волновода проще, чем предложено в работе ;1Л15? . Приведена оценка

«я

допустимого /с точки зрения сохранения волноведущих свойств/ интервала углов отклонения магнитного поля от направления, перпендикулярного краям полоски. Этот интервал зависит от частоты, магнитного поля и намагниченности насыщения и может составлять величину порядка 10°.

Подрьздел 2 6 поивящен исследованию отражения обратной об"ыл ной МСВ основного т,ипа, набегающей под произвольным углом на металлическую полуплоскость, край которой параллелен магнитному полю. Показаночто существует интервал значений проекции волнового вектора падающей волны на край полуплоскости, в котором энергети-

ческий коэффициент отражения обращается в единицу, т.е. имеет место полное внутреннее отражение. С помощью ЭВМ найдены зависимости фазы коэффициента отражения от волнового вектора падающей волны при различных частотах и полях подмагничивания. Эти зависимости позволяют, в принципе, получить дисперсионные Характеристики волновода обратных об"емных МСВ, который представляет собой щель в металлическом покрытии ферритовой пленки, причем края щели параллельны внешнему магнитному полю. Описан эксперимент по наблюдению полного внутреннего отражения обратных об"емных МСВ от металлической полуплоскости. Волноводное распространение этих волн также продемонстрировано экспериментально.

В разделе 3 построена теория отражения МСВ идеальной металлической полоской с разомкнутыми концами при нормальном падении волн. В подразделе 3.1 рассмотрено отражение поверхностных МСВ, когда магнитное поле параллельно краям полоски. Получено сингулярное интегральное уравнение для плотности тока на полоске, выполнена его регуляризация. Для волн,.длина которых велика по сравнению с шириной металлической полоски, получен?' аналитические выражения для коэффициентов отражения и прохождения. В случав более коротких волн коэффициент отражения ищется численными методами. Показано, что коэффициент отражения не меняется при изменении направления внешнего магнитного поля на противоположное, следовательно, хотя поверхностные МСВ, набегающие слева и справа на полоску, локализованы вблизи разных поверхностей ферритовой пленки, отражаются они одинаково. Поверхностные МСВ, длина которых велика по оравнению с шириной металлической полоски, отражаются слабо. Это обусловлено тем, что полный ток на полоске с разомкнутыми концами равен нулю. Частотная зависимость энергетического коэффициента отражения имеет вид последовательности максимумов, сгущающихся к верхней границе

интервала частот, в котором существуют поверхностные МСВ. При фиксированном отношении ширины полоски к толщине ферритовой пленки величина первого максимума, представляющего наибольший интерес, убывает с ростом шля подмагничивания, что качественно согласуется с поведением коэффициента отражения поверхностной МСВ от идеальной металлической полуплоскости.

В подразделе 3.2 рассмс.рено отражение поверхностных МСВ широкой металлической полоской. Задача сведена к уравнению, которое можно назвать модифицированной задачей сопряжения Римана /по аналогии с модифицированным уравнением Винера-Хопфа [jllôj /. Развита процедура приближенного решения полученного уравнения, найден энергетический коэффициент отражения. Показано, что при за данных частоте и поле подмагничивания он периодически зависит от ширины полоски, что связано с возбуждением поверхностных МСВ под полоской и с интерференцией волн, отраженных от двух ее краев.

В подразделе 3.3 исследовано отражение основной моды прямых об"емных МСВ от металлической полоски с разомкнутыми концами при нормальном падении. Получено сингулярное интегральное уравнение для плотности тока на полоске,, выполнена его регуляризация. В случае длинных /по сравнению с шириной полоски/ падающих волн найдены аналитические выражения для плотности тока на полоске, а также для коэффициентов отражения и прохождения. При произвольном соотношении длины падающей -волны и ширины полоски распределения тока и коэффициенты отражения и прохождения найдены численными методами. Показано, что,как и поверхностные МСВ, длинные прямые об"емные МСВ отражаются от металлической полоски неэффективно. Энергетический коэффициент отражения максимален, когда на ширине полоски укладывается приблизительно половина длины падающей волны. Если длина падащей волны достаточно мала, сумма энергетических

коэффициентов отражения и прохождения существенно отличается от единицы, что свидетельствует об эффективной перекачке энергии в высшие моды.

Раздел 4 посвящен исследованию возбуждения и приема МСВ микро-полосковыми преобразователями. В подразделе 4.1 построена самосогласованная теория возбуждения поверхностных МСВ металлической полоской, края которой параллельны полю подмагничивания. Анализ ос-тован на решении интегрального уравнения для плотности тока, полуденного в подразделе 3,1. В случае, когда длина излучаемой МСВ значительно больше ширины полоски, найдены аналитические выражения ря плотности тока и погонного сопротивления излучения. При на тишком бол тай длине излучаемой волны распределение тока по шири-¡е полоски и погонное сопротивление излучения находились численны-ш методами. Показано, что на нижней граничной частоте существовав шя поверхностных МСВ погонное сопротивление излучения, найденное > рачках самосогласованной теории, совпадает со значением, полу~ генным в модели однородно распределенного тока, но производная по :астоте первой из этих двух величин меньше, чем производная второй, ричем разность производных тем больше, чем шире полоска и чем олыне поле подмагничивания.

Поскольку при больших волновых числах возбуждаемой поверхност ой МСВ точность решения, получаемого на ЭВМ, падает, возникает опрос о коротковолновом пределе погонного сопротивления излучения, вхождению этого предела посвящен подраздел 4.2. Задача сведена к равнению, которое можно назвать модифицированной задачей сопряже-w Римана /приближенная процедура решения такой задачи при боль-эй ширине полоски использована в подразделе 3.2 при исследовании ^фракции поверхностных МСВ/. Найдена мощность МСВ, излучаемых )лоской, и, следовательно, погонное сопротивление излучения.

Показано, что при уменьшении длины возбуждаемой волны оно стремится к пределу, отличному от нуля, что обусловлено особенностями спектра поверхностных МСВ в металлизированной пленке феррита. Коротковолноьый предел погонного сопротивления излучения тем больше, чем больше поле подмагничивания.

В подразделе 4.3 построена самосогласованная теория.возбуждения прямых об"емных МСВ металлической полоской, лежащей на поверхности ферритовой пленки. Распределение тока на полоске найдено из интегрального уравнения, полученного в подразделе 3.3, вычислено погонное сопротивление излучения. Показанос что оно спадает с ростом частоты быстрее, чем погонное сопротивление излучения, найденное в предположении об однородном распределении тока по ширине полоски, но различие этих двух величин значительно меньше, чем в случаб возбуждения поверхностных МСВ. Последнее утверждение согласуется с результатами работ [ЛГ7, Л18j , в которых экспериментально получены частотные зависимости погонного импеданса излучения для всех типов МСВ.

В подразделе 4.4 исследован прием поверхностных МСВ металлической полоской, концы которой замкнуты на нагрузку с заданным импедансом. Введено в рассмотрение электрическое поле, связанное с магнитной индукцией^и найден полный ток, текущий на полоске под действием падаюв^еЛ,|ЙСВ, что в принципе решает поставленную задачу. В экспериментах возбуждение и прием МСВ обычно осуществляются отрезками микрополосковых линий. Полученные в подразделе 4.4 результаты применимы к реальным преобразователям, когда длина их настолько мала, что распределение тока вдоль полоски можно считат: однородным. Поэтому в подразделе 4.5 рассмотрен прием поверхностных МСВ отрезком микрополосговой линии произвольной длины с произвольными нагрузками на концах. В предположении, что толщина ферри-

тобой пленки и ширина микрополоски малы по сравнению с толщинами диэлектрической подложки ферритовой пленки и диэлектрика микропо-лосковой линии, которые в свою очередь малы по сравнению с длиной электромагнитной волны в диэлектрике, из уравнений Максвелла выведены телеграфные уравнения для тока на полоске и напряжения между полоской и основанием микрополосковой линии. Эти уравнения содержат погонную э.д.с., пропорциональную амплитуде падающей на преобразователь волны. В качестве примера рассмотрена передача мощности в системе, содержащей одинаковые излучающий и приемный преобразователи, в случае, когда приемный преобразователь не оказывает обратного влияния на иэлучакхций. Показано, что коэффициент преобразования при лриеме поверхностной МСВ не превооходит коэффициента преобразования при ее излучении. Равенство этих коэффициентов имеет место, если длина преобразователей достаточно мола. Получено выражение для коэффициента передачи, применимое при произвольном соотношении длины преобразователя и комплексной постоянной распространения электромагнитной волны в микрополосковой линии, на которую наложена ферритовая пленка.

Прием прямых об"еыных МСВ с учетом их многомодового характера рассмотрен в подразделе 4.6. Показано, что прием и возбуждение трямых об"емных МСВ отрезком микрополосковой линии описываются те-теграфными уравнениями. Последние в случае приемного преобразователя содержат э.д^с0ц представляющую собой линейную комбинацию 1мплитуд мод прямых об"емных МСВ, падающих на „преобразователь, 1оскольку разные моды по-раеному затухают при распространении, в «стеме, содержащей одинаковые излучаха?1й и иришшй ыикрополоеко-ие преобразователи, коэффициент передачи /в децибедлах/ нельзя представить в виде суммы двух слагаемых, одно из которых описыва-т потери при преобразовании волны микрополосковой линии в прямые

об,:емные МСВ и обратно, другое - потери при распространении прямых обяемных МСВ. Вклад потерь при распространении становится аддитивным, если при распространении между преобразователями высшие моды патухают значительно сильнее основной.

Выведенные в подразделах 4.5, 4.6 телеграфные уравнения использованы в подразделе 4.7 для анализа отражения МСВ от микропо-лоскового преобразователя при нормальном падении. Показано, что если поверхностная МСВ падает на микрополосковый преобразователь, то амплитуда отраженной волны разбивается на два слагаемых. Одно из них обусловлено отражением поверхностной МСВ от участка пленкч с дисперсионными характеристиками, измененными присутствием металлической полоски на поверхности, другое - тем, что падающая МСВ индуцирует в преобразователе электромагнитные волны, которые, рас-простршиясь вдоль микрополосковой линий, возбуждают в свою очеред) поверхностные МСВ. Первое слагаемое исследовано в разделе 3. Величина и координатная зависимость второго слагаемого определяются длиной преобразователя, нагрузками на его концах и формой падающей эолны. Величоту второго слагаемого можно характеризовать интегральным энергетическим коэффициентом отражения. Последний имеет порядок отношения погонных сопротивлений излучения влево и вирево

от полоски и, следовательно, для поверхностных МСВ достаточно мал. > •.

Если на микрополосйг^й преобразователь падает прямая облемная МСВ, амплитуда отраженной волны также может быть представлена в виде двух слагаемых, одно из которых соответствует отражению от полоски как от неоднородности /см. подраздел 3.3/, второе - переизлучению. Второе слагаемое можно характеризовать интегральным энергетическим коеффициентом отражения. В отличив от случая поверхностных МСВ он может быть не Малым для основной моды, поскольку прямые об"бмные МСВ излучаются в обе стороны от полоски одина-

ново. При этом, если при распространении между излучающим и приемным преобразователями основная мода прямых об"емных МСВ затухает слабо, ее отражение от преобразователей может заметно влиять на коэффициент передачи.системы типа линии задержки.

Подраздел 4.8 посвящен исследованию порога параметрической неустойчивости при возбуждении поверхностных МСВ микрополосковым преобразователем. Задача заключается в том, чтобы найти амплитуду тока на полоске преобразователя, при которой система становится неустойчивой относительно параметрического возбуждения коротковолновых магнонов с частотами, близкими к половине частоты электромагнитной волны, подводимой к преобразователю. В качестве накачки для коротковолновых магнонов выступает переменная составляющая намагниченности в пленке на частоте подводимого сигнала. Приведены оценки, показывающие, что накачку можно рассматривать как медленно меняющуюся на длине магнонов и при описании последних пренебрегать влиянием границ пленки, т.е. считать, что параметрические магноны распространяются в безграничной ферритовой среде. Эти приближения позволяют вывести уравнения для медленно изменяющихся в пространстве и времени комплексных амплитуд магнонов, исходя из уравнения Ландау-Лифшица для вектора намагниченности. Решение уравнений для амплитуд магнонов привело к пороговым значениям тока на полоске, при которых наступает параметрическая неустойчивость, связанная в одном случае с особенностями перемен--юго ...агнитного поля вблизи ребер металлической полоски, в другом - с распадом поверхностной МСВ на два магнона. Сравнение ¡тих пороговых значений тока показывает, что при характерных для ¡кспериментов значениях толщины пленки, ширины металлической по-госки и длины свободного пробега магнонов порог параметрической ¡еустоЛчиЕостл во втором случае меньше. Следовательно, истинный

порог определяется распадом поверхностной МСВ, излученной металлической полоской. Полученная в работе формула для порогового значения амплитуды правовращаящейся составляющей намагниченности поверхностной МСВ на поверхности ферритовой пленки вблизи преобразователя согласуется с результатами экспериментов на толстых /по сравнению с длиной' свободного пробега магнонов/ пленках.

В подразделе 4.9 рассмотрено возбуждение поверхностных спиновых волн в "толстом" образце /формально - в полубесконечном феррит'' ' Расчет выполнен в приближении заданного тока. Исходя из уравнений Максвелла, найден входной импеданс меандрового преобразователя, нанесенного на поверхность феррита и излучающего поверхностные безобмённые спиновые волны. Показано, что импеданс преобразователя сильно зависит от частоты. Если между соседними проводниками преобразователя укладывается нечетное число полуволн, излучение преобразователя максимально и велика реальная часть импеданса. Если же между соседними проводниками укладывается целое число длин волн, излучение соседних проводников компенсируется /при малом затухании волн/ й реальная часть импеданса минимальна. Компенсируя индуктивность преобразователя на частоте, соответствующей минимуму реальной части входного импеданса, можно получить резонатор поверхности: спиновых волн. Приведена оценка его добротности.

Раздел 5 посвящен исследованию возбуждения и приема поверхностных МСВ копланарными преобразователями. Такие преобразователи воэбужда&т ЫСВ в металлизированных пленках феррита и обеспечивают большее /по сравнению с микрополосковыми/ внеполосное заграждение в линиях задержки и фильтрах.

' ■ В,подразделе 5.1 найдено погонное сопротивление излучения симметричного копланарного преобразователя. Выведены формулы, свя

зываищие эту ззлкчкну с фурье-компонентами магнитной индукции в щелях преобразователя. Подучены аналитические результаты в двух предельных случаях - при возбуждении поверхностных МСВ, длкка которых значительно больше поперечных размеров преобразователя, и при возбуждении МСВ не слишком большой длины преобразователем с широкими щелями. Показано, что эффективное возбуждение поверхностных МСВ з пленке, граничащей с металлом!, симметричным копла-нарным преобразователем происходит лишь 9 диапазоне частот, где существуют поверхностные МСВ в свободной пленке феррита. Погонное сопротивление излучения симметричного копленарного преобразователя как функция частоты представляет собой последовательность чередующихся минимумов и максимумов. Расстояние между максимумами тем больше,, чем уже щели преобразователя,

В подразделе 5,2 заведены телеграфные уразнения, описывающие распределение тока вдоль полоски симметричного копланарного преобразователя при возбуждении и приеме поверхностных МСВ. Предполагается, что поперечные размеры преобразователя значительно меньше длины электромагнитной волны в диэлектрике. Телеграфные уравнения для приемного преобразователя содержат э.д.с.» пропорциональную амплитуде плотности тока, связанного с падающей волной. В качестве примера применения телеграфных уравнений рассчитаны характеристики восьмиполюсника, образованного одинаковыми излучающим и приемным преобразователями. Показаноа что экстремумам погонного сопротивления.излучения соответствуют экстремумы коэффициента передачи обычно используемой линии задержки.

В подразделе 5.3 выполнено сравнение развитой з диссертации теории с результатами экспериментов. Совпадение теории с экспериментом оказывается хорошим для диапазона частот, в котором эффективно возбуждается поверхностные МСВ, и для положения экстремумов

частотной зависимости коэффициента передачи, в особенности для влияния на характер этой зависимости основного геометрического размера преобразователей - ширины щелей. Однако экспериментальные величины потерь заметно превышают расчегшев особенно при сравнительно больших волновых числах возбуждаемых волн9 что связано, по-видимому;, с неточностью нахождения погонного импеданса излучения , которая в свою очередь обусловлена сложностью интегральных уравнений для: магнитной индукции в щелях преобразователя или дея плотности тока на электродах»

В подразделе 5.4 дан вывод телеграфных уравнений, описывающих возбуждение и прием поверхностных МСВ двумя типами несимметричных коплаиарных преобразователей /один тип возбуждает МСБ в металлизированной пленке феррита и принимает юс из неметеллизир-ванной Цленки, другой тип возбуждает МСВ в неметадлизированной пленке феррита и принимает их из металлизированной/. Показано,что, несмотря на принципиальное различие излучающего и приемного преобразователей в этом случае8 при одинаковых их поперечных размерах погонную э.д.с. приемного преобразователя удается связать с погонным сопротивлением излучения возбуждающего преобразователя;

В подразделе 5.^писана методика определения погонного импеданса коплакарного>г<|»0образоБателя по результатам одновременных измерений коэффициента стоячей волны напряжения на входе преобразователя и модуля коэффициента передачи со входа на выход„ а так-

I - . '

же по дополнительному измерению коэффициента стоячей волны напря-

!

женил на входе.при короткозаыкнутом выходе. Эти измерения выполняются на стандартной аппаратуре« Введена функция двух переменных, содержащая результаты первых двух измерений^ минимумы которой находятся с помощью ЭВМЬ а значения аргументов в точках минимумов представляют собой возможные реальную и мнимую части постоянной

заспространения электромагнитной квази-х^М волны, распространяю-;ейся в преобразователе и возбуждающей МСВ, В области поиска ока-¡алось несколько минимумов. В качестве постоянной распространения :ледует выбрать такую пару значений аргументов, которой соответ-:твует вычисленное значение коэффициента стоячей волны напряжения :ри короткозамкнутом выходе, наиболее близкое к полученному при ретьем измерении. По найденному значению постоянной распростране-ил электромагнитной волны и легко вычисляемому значению погонной мкости преобразователя несложно вычислить погонный импеданс на анной. частоте. Обработка результатов измерений показала, что по ере приближения частоты к верхней границе существования поверх-остных МСВ в свободной пленке феррита погонные сопротивления изучения и симметричного,, и несимметричного копланарных преобразо-ателей'стремятся к пределам, отличным от нуля.

Очевидно, предложенная методика применима не только для коп-анарных преобразователей, но и для любых других с основной ква-я-ТЕМ волной.

Каждый из разделов 1-5 завершается выводами.

В Заключении сфорлулированы основные результаты, полученные диссертации.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДОССЕРТАЩИ

1. Доказано, что, как и в однородной анизотропной среде, в ¡стеме, содержащей произвольное число параллельных ферритовых :оёв 1 параллельные им идеальные металлические экраны, при любом травлении внешнего магнитного поля в отсутствие поглощения груп-вая скорость и скорость переноса энергии МСВ равны.

2. Исследовано распространение пучков поверхностных МСВ с уз-м угловым спектром при произвольном угле между внешним магнитным лем и волновым вектором, вблизи котортго сосредоточен спектр

кучка. Анализ выполнен как для ферритовой пленки со свободной поверхностью, так к для пленки, соприкасающейся с металлом.

3. С помощью сведения к задаче Римана строго решены задачи об отражении.МСВ разных типов от края металлической полуплоскости, лежащей на поверхности ферритовой пленки. Показано, что при нормальном падении на металлическую полуплоскость поверхностных

/внешнее магнитное поле параллельно границе полуплоскостиЛ прямых об"емных /внешнее поле перпендикулярно поверхности пленки/ и обратных об"емных /внешнее поле параллельно волновому вектору/ МСВ во всех трех случаях наиболее эффективно отражаются длинные волны, причем длинные обратные объемные МСВ отражаются сильнеё других типов МСВ. Если поверхностная МСВ падает из-под металлической полуплоскости на ее границу по нормали, а магнитное поле параллельно границе полуплоскости^ то в области частот, где существуют поверхностные МСВ и в металлизированной, и в неметаллизированной пленка; феррита, энергетический коэффициент отражения волны, падающей из-под металла, совпадает с коэффициентом отражен; ' волны, набега щей по нормали на металлическую полуплоскость^ и не меняется при инверсии внешнего магнитного поля.

Установлено, Чтб^ если угол падения основной моды прямых об"емньгх МСВ на мееддаческую полуплоскость превышает 30° 8 енерге тический коэффициент отражения отличается от единицы лишь из-за возбуждения высших мод и при большой длине падающей волны близок к единице, чуо согласуется с результатами вкспериментов.

4. Теоретически и экспериментально показано, что основная мода обратных об"емных МСВ может испытывать полное внутреннее отражение от металлической полуплоскости, край которой параллелен внешнему магнитному полю. Экспериментально продемонстрирована возможность создания волновода, использующего этот эффект и пред-

зтавляющего собой .щель в металлическом слое на поверхности ферри-говой пленки.

5. Исследовано отражение поверхностна и прямых об"емких МСВ >т металлической полоски с разомкнутыми концами,, лежащей на по-зерхности ферритовой пленки, при нормальном падении. Показано„что утиные /по сравнению с шириной полоски/ МСВ отражаются незффек->ивно. Установлено, что, хотя поверхностные МСВ, падающие слева а :права на полоску, локализованы вблизи различных поверхностей фер-мтовой пленки, их энергетические коэффициенты отражения равны, коэффициент отражения основной мода прямых об"емних МСВ максимами, когда на ширине полоски укладывается приблизительно половина даны падающей волны.

6. Построена самосогласованная теория возбуждения поверхност-ых и прямых об"емных МСВ металлической полоской на поверхности ерритовой пленки. Показано„ что для прямых об"емных МСВ погонное опротивление излучения, найденное-в рамках самосогласованной еории„ спадает с ростом частоты быстрее,, чем погонное сопротив-ение излучения^ полученное в предположении об однородном распре-элении тока,, но различие этих двух величин значительно меньше,

эм для поверхностных МСВ. Аналитически установлено, что при леныпении длины возбуждаемой поверхностной МСВ погонное сопротив-;нке излучения полоски стремится -к пределу, отличному от нуля.

7. Выведены телеграфные уравнения, описывающие возбуждение и эием МСВ микрополосковым преобразователем. С их помощью исследо-шо отражение МСВ таким преобразователем и показано, что амплиту-I отраженной волны разбивается на два слагаемых, одно из которых !условлено отражением МСВ от участка пленки с дисперсионными ха-«стеристиками, измененными металлической полоской на поверхности, >угое - тем, что индуцируемые в преобразователе электромагнитные

волны, распростршшясь вдоль него, излучают б сбою очередь МСВ. Второе, слагаемое может быть значительно больше первого. Вел! чина к координатная зависимость второго слагаемого определяются длино! преобразователя, нагрузками на его концах и формой падающей волн;

8. Для пленки, толщина которой больше длины свободного пробега коротковолновых магнонов, найдены .пороговые значеьия тока н; полоске, при которых наступает параметрическая неустойчивость, связанная в одном случае с особенностями переменного магнитного поля вблизи ребер металлической полоски, в другом - с распадом поверхностной МСВ на два магнона. Показано, что при характерных для экспериментов значениях толщины пленки, ширины металлической полоски и длины свободного пробега маггоков порог параметрическо неустойчивости во втором случае меньше. Развитая теория хорошо согласуется с результатами экспериментов.

9. Исследовано излучение поверхностных спиновых волн меандт вым преобразователем, расположенным на поверхности "толстой" фз] ритовой пластины, и показано, что на основе тако1 преобразовав Ля можно создать резонатор поверхностных спиновых волн.

10. Выведены телеграфные уравнения, описывающие возбужден» и прием поверхностная МСВ симметричным копланарным преобразовав лел, и проанализиру^зда зависимость его погонного сопротивления излучения от частоты и геометрических размеров. Установлено, чт симметричный,-копланарный преобразователь возбуждает в ферритово пленкек соприкасающейся с металлом, поверхностные МСВ лишь в ди пазоне частот^ в котором существуют поверхностные МСВ в неметая лизированной пленке феррита. Погонное сопротивление излучения я функция частоты представляет собой последовательность чередую^ ся минимумов и максимумов, расстояние между которыми тем меньше чем шире щзли преобразователя. Эти утверждения согласуются с ре

- 31 -

ультатами экспериментов.

П. Предложена методика определения погонного импеданса пра бразователя с основной квази-ТЕМ волной по результатам одновре-¡енных измерений коэффициента стоячей волны напряжения на входе [реобразователя и модуля коэффициента передачи со входа на выход, i также по дополнительному измерению коэффициента стоячей волны »пряжения на входе при короткоземкнутом выходе.

РАБОТЫ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Вугальтер Г.А. Резонатор на поверхностных спиновых вол-:ах//Радиотехника и электроника. - 1980. - Т. 25. - № 7. -

.I376-1383.

2. Вугальтер Г.А. Отражение поверхностной магнитостатической олны от металлической полуплоскости// Радиотехника и электроника.

1981. - Г.26. - № 7. - С.1382-1390.

3. Вугальтер Г.А. Отражение магнитостатических волн в пленке, аыагниченной перпендикулярно поверхности, от металлической полу-лоскости// ЖГФ. - 1981. - Т.51. - № 9. - 0:1778-1786.

4. Вугальтер Г.А. Магнитостатические волны с комплексными элновыми числами в пленке феррита без потерь // Радиотехника и лектроника. - 1983. - Г.28. - № 5. - 6. 955-959.

5. Вугальтер Г.А. Отражение обратных об"емных магнитостати-зских волн от металлической полуплоскости // ЖГФ. - 1983. - Т.53. № 5. - С. 817-823.

. Вугальтер Г.А., Махалин В.Н. Отражение и возбуждение пря-ix об"емных магнитостатических волн металлической полоской // адиотехника и электроника. - 1984. - Т.29. - № 7. - C.I252-I259.

7. Вугальтер Г.А., Махалин В.Н. Отражение и возбуждение по-зрхностных магнитостатических волн металлической полоской // РФ. - 1985. - Т. 55. - ЯЗ. - С. 497-505.

- 32 -

8. Вугальтер Г.А., Гилинский И.А. Возбуждение и прием пове; постных магнитостатических волн микрополосковым преобразователе! // №. - 1985. - Т.55. - № II. - С. 2250-2252.

9. Возбуждение поверхностной магнитостатической волны копл! нарным преобразователем / Вугальтер Г.А., Гусев H.H., Гуревич А.Г., Чивилева O.A. // ЖГФ. - 1986. - Т.56. - № I. - С.149-160.

10. Возбуждение и прием поверхностных спиновых волн несим матричными копланарными преобразователями / Г^сев Б.Н., ГУревич

А.Г.,. Вугальтер Г.А.» Краснов Е.С. // Письма в ЖГФ. - 1986. -Т. 12. - № 9. - С.527-541.

11. Вугальтер F.A.„ Гилинский И.А. Возбуждение и прием поверхностных магнитостатических волн отрезком микрополосковой л нин // Радиотехника и електроника. - 1987. - Т.32. - № 3. -

С. 465-472.

12. Вугальтер Г.А., Коровин А.Г. Отражение поверхностных магнитостатических волн„распространящихся в металлизированной пленке феррита, от границы металла // Изв.вузов. падиофиэика. -1987. - Т.30. - № 3. - С.429-434.

13. Пороговые поля и намагниченности при параметрическом возбуждении спиноеы&' волн поверхностной магнитостатической волной / Чивилева О.^^ХУрввич А.Г., Анисидав А.Н., Гусев Б.Н., Вугальтер Г.А., Шер E.G. // ИТ. - 1987. - Т.29. - № 6. -

С. 1774-1782.,1

14. Вугальтер Г..А., Гусев Б.Н., ГУревич А.Г. Возбуждение и прием поверхностных спиновых волн произвольно нагруженными пре-обрааователями // SM. - 1967. - Т.57. - № 7. - C.I348-I357.

16. Вугальтер Г.А., Коровин А.Г. Возбуждение и прием магго тостатических волн в нормально намагниченной пленке феррита миг рополосковым преобразователем // ЖГФ. - 1987. - Т.57. - № 10. -

С.2006-2008.

16. Погонный импеданс преобразователя / Вугальтер Г.А., Рогожина М.В., Гусев Б.Н., Гурввич А.Г. // ЖГФ. - 1988. - Т.58. -» 4„ - С.839-842. . ,

1?. Вугальтер Г.А., Коровин А.Г. Распространение пучков поверхностных ыагнитостатических волн в ферритовой пленке // Изв. вузов. Радиофизика. - 1988. - Т.31. - » 9. - С.П26-И32.

18. Вугальтер Г.А., Хвощева Н.С. Отражение магнитостатичес-ких волн отрезком микрополосковой линии // Радиотехника и электроника. - 1988. - Т. 33. - № 10. - С.2065-2069.

19. Вугальтер Г.А, Возбужденно коротких поверхностных магни-тостатических волн металлической полоской // Радиотехника и элект роника. - 1989. - Т.34. - № 5. - С.965-972.

20. Вугальтер Г.А. О равенстве скорости переноса энергии и групповой скорости магнитостатических волн // ЖГФ. - 1989. - Т.69.

- № 8. - С.92-93. •

21. Вугальтер Г.А., Лилинский И.А. Магнитостатические волны // Изв. вузов. Радиофизика. - 1989. - Т.32. - № 10. - С.П87-1220.

22. Вугальтер Г.А., Коровин А.Г. Полное внутреннее отражение обратных об"емных магнитостатических волн от металлизированного. участка ферритовой пленки // Письма в ЖШ. - 1989. - ТЛб. - № 21.

- С.73-76.

23. Вугальтер Г.А., Коровин А.Г. Полное внутреннее отражение гаверхностной магнитостатической волны от края металлической по'-1уплоскости // ЯК. - 1990. - Т.60. - № I. - С.37-42.

24. Вугальтер Г.А. Порог параметрической неустойчивости при юзбуждении поверхностных магнитостатичзских волн в ферритовой ленке //ШЭТФ. - 1990. - Т. 97. - № 6. - СЛ901-19Н.

25. Вугальтер Г.А. Резонатор на поверхностных спиновых вол-

- 34 -

пах // Межвузовское научное совещание - семинар "Проблемы функциональной микроэлектроники". Тез, дою1, -Горький, 1980. С.107-108.

26. Вугальтер Г.А. Отражение поверхностной магнитостатичес-кой волны от металлического полоска, нанесенного на фепритовую пленку'// Межвузовское научное совещание - семинар "Проблемы функциональной микроэлектроники". Тб34 докл. - Горький, : 1980.

- ''. 08. ' •

27. Вугальтер Г.А. Отражение магнитостатических волн, распространяющихся в пленке феррита, от металлической полуплоскости // УШ Всесоюзный симпозиум по дифракции и распространению-волн; Крат'кие (res. докл. - М., 1981. - Т.З. / С.65-68.

28. Вугальтер Г. А., Махалин В'.Н. Отражение прверхностных маг нитостатических волн нагруженной металлической полоской // Всесоюзная лаучно-техническая конференция "Проблемы интегральной электроники СВЧ". Тез.докл. - Л., I9Ö4. - 0.11?.

29. ^ильтргограничитель на основе двувходового резонатора йоверхностных ¿лагнитостатических волн / Вугальтер Г.А., £уревич Г.Л.,- Дегтярева HJI^. h др. // Всесоюзная научно-техническая конференция "ПроблемыЛ'нтегрсльной электроники СВЧ".' • Тез.докл. -Л., 1994. - С.120. '

"30. Возбуждение поверхностной магнитостатической волны кой-ланарным преобразователем / Вугальтер Г; А., Гусе в В.Н.",'ТУревич А. Г.-, 'Чивилёва O.A.' // Всесоюзная шко^а-семинар "Спин-волновал электроника СВЧ". Тез'.докл."'-; Ашхабад, 1985. - C.I13-II4. •

' 31. Вугальтер Т. А. Коротковолновый предел сопротивления излучения поверхностных магнитостатических волн // Региональная • . * конференция "Спин-волновые явления электроники. СВЧ". Тез.докл.

-Краснодар, 1987. - С.79-80.

32. Вугальтер Г.А., Коровин А.Г. Экспериментальное исследиья ■ме волновода обрат1шх об"емных магнитостатических волн // ХУ1 Зсесоюзный семинар "Гиромагнитная электроника и электродинамика". Гез.докл. - Куйбышев, 1990. - С.72-73.

ЛИТЕРАТУРА

Л1. Ахиезер А.И., Варьяхтар В.Г., Пелетминский C.B. Спиновые эолны. - М.: Наука, 1967. - 368с.

Л2. Кикаэлян А.Л. Теория и применение ферритов на сверхвысо-сих частотах. - М.-Л. : Госэнергоиздат, 1963. - 664с.

ЛЗ. Гуревич А.Г. Магнитный резонано в ферритах и антиферро-тгнетиках. - М.: Наука, 1973. -592с.

Л4. Моносов Я.А. Нелинейный ферромагнитный резонано. - М.: {аука, 1971. - 376с. •

Л5. Поверхностные акустические волны. Устройства и приманв-1ия. Тематический выпуск // ТИИЭР, - 1976. -Т.64. - № 5. - 324о.

Л6. Адам Дк. , Дэниел М., Шродер Д. Применение устройств на агнитостатических волнах - один из путей микроминиатюризации СВ4 приборов // Электроника. - 1980. - Т.5-3. - № II. - С.36-44.

Л7. Физика спин-волновых процессов в ферромагнитных пленках слоистых структурах. Тематический выпуск // Изв. вузов. Физика. 1988. - T.3I. - № II. - 124с.

Л8. Collins J.H., Owenз J.И., Smith C.V.,Jr. Magnetoatatlo ave aignal processing // 1977 Ultraaon. Symp. Proo. -.541-551.

Л9. Magnetoatatic wave propagation through periodio aetallio ratinga / Owens J.M., Smith C.V.,Jr., Lee 3.H., Oollina J.H. // EEE Тгала. Magn. - 1978. - V. 14. -5. - Р.Б20-П25.

- 36 -

jiio. ganguly а.к., webb d.o. mioroetrip ezaitauon of magnetostatio surface wavess theory experiment // ieee trans. microwave theory techa. - 1s75. - v. 23. -# 12. - P.998-1006. '

ЛИ. Возбуждение поверхностных магнитоотатических волн в фер ромагнитных пластинах / Вашковский А.В., Герус С.В., Дикштейн И.Е., Тарасенко В.В. // Ш. - 1979. - Т.49. - № 3. - С.628-634.

JII2. en)tage p.r. generation of lasagne* cetatic eurfaoe naves by e miorostrip // j. appl. phys. - 1s82. - v. 55. -№ 7. - P.5I22-5I25.

JII3. Мусхелишвили Н.И. Сингулярные интегральные уравнения. Издание 3-е. - М.г Неука,, 1968. - 512с.-

Л14. Преломление прямых об"емных магнитоотатических волн / Гусев.А.В., Данилов В.Е., Костюк П.С.и др.// №. - 1989. - Т.69. - № 8, - С.165-168.

. jii5. uehara ы., yechiro к., ohkavra s. guldsd raagae'tostaiie surfaoe waveo op & matcxxio etrip line // j. appl. phys. -1983. - V. 54. - № 5. - P.2582-2587.

JII6. Миттра P., Ли С. Аналитические методы теории еолнободог Пер. с англ. - 11. :.Viisp, 1974. - 328с. •• '

JII7. Дмитраей'»'^., !Саяинякоо Б.А., Ковшиков Н.Г. 8ксперкмв1 тальное исследование сопротивления излучения мпкрополосковых антенн спшюеытс волн // ПГ2. - 1935. - Т.55.' - II. - С.2169-2177. Л18. Сорокин В.Г., Еэгун П.В.

П.Е. Сопротивление излучения иикрополоскоеэй лшши при вообукдзнии магнатоотаткчеом волн // Ш. - 1936. - Т.56. ~ Р 12. - С.2377-2332.