WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

Кроме соотношений (1) и (2) при расчете использовались обменные граничные условия [12] m1 m2 A1 m1 A2 m=, = (3) M1 M2 z =h1 M1 z M2 z z =h(где m1 и m2 — переменные составляющие намагниченности слоев закрепления и возбуждения соответственно), а также дополнительные условия, учитывающие затухание спиновой волны в слое с большим значением (слое закрепления), h1+h2 h1+h2A1 m1y + b11 m2y dz + b12 m2x dz = 0, M01 z z =hh1 hh1+h2 h1+h2A1 m1x + b22 m2x dz + b21 m2y dz = 0, M01 z z =hh1 h(4) где ieff b11 = H cos(H - M) +Hk2 cos 2M +, ieff b22 = H cos(H - M) +Hk2 cos2 M +, i b12 = -b21 =, (5) h1 и h2 — толщины слоев возбуждения и закрепления соответственно, а ось z совпадает с нормалью к плоскости пленки. Такое условие было получено путем интегрирования уравнения движения намагниченности по области, имеющей форму диска, одно из оснований которого расположено в слое возбуждения вблизи межслойной Рис. 7. Графическое решение системы уравнений (1)-(6) для границы, а второе — за свободной поверхностью слоя образца № 3 (a) и распределение нормированной перемензакрепления [13]. Данное условие является следствием ной намагниченности mi(z )/Mi (i — номер слоя) для моды равенства моментов сил обменного поля вблизи границы n = 5 (b) при различных значениях H. H, deg: 1 —0, 2 — 40, раздела слоев и момента сил (в том числе диссипатив3 — 55, 4 — 90.

ных), обусловленного затухающей спиновой волной в слое закрепления.

Кроме того, использовалось выражение, связывающее Спиновая волна в слое возбуждения аппроксимиродействительную k 2 и мнимую k 2 части волнового числа валась гармонической, а в слое закрепления — экспов слое закрепления [5], ненциально затухающей гармонической волной. Реше2M2 1 ния для некоторых значений угла H представлены на k 2 =. (6) рис. 7, a (точки пересечения кривых 1–4 с семейст42A2 k Физика твердого тела, 2003, том 45, вып. Дисперсия спиновых волн в двухслойных магнитных пленках вом tg(k1h1)). Видно, что с увеличением H значения состоянии дисперсивной среды (02 <, а H02 > H01), волновых чисел всех СВ-мод уменьшаются. Причем в ситуация изменяется на противоположную: затухающая наибольшей степени уменьшаются волновые числа для спиновая волна в слое закрепления, отставая по фазе, мод высокого порядка, что и приводит к убыванию сжимает гармоническую стоячую волну в слое возбуждения. Это приводит, хотя и в меньшей степени, к возразности H0 - Hn. На рис. 7, b показаны конфигурации растанию значений H0 - Hn. При сближении полей Hнекоторых СВ-мод для H = 0 (слой закрепления — и H02 происходит увеличение амплитуды переменной реактивная среда), H = 40 и 55 (слой закрепления намагниченности m02 в слое закрепления, и влияние находится в области перехода из состояния реактивной области спиновых колебаний в слое закрепления на знасреды в состояние дисперсивной) и H = 90 (слой чение k1 возрастает. В то же время возрастание m02 призакрепления — дисперсивная среда). Видно, что при водит к ослаблению закрепления, и, как следствие, моды сближении значений H01 и H02 конфигурация n-й мовысокого порядка перестают возбуждаться в спектре.

ды стремится трансформироваться в конфигурацию Дальнейший рост H вызывает увеличение разности (n - 1)-й моды, но в области перехода слоя закрепления H02 - H01. При этом амплитуда прецессии в слое закрепиз состояния реактивной среды в состояние дисперсивления снова уменьшается, что обусловливает усиление ной происходит резкая трансформация мод, сопровозакрепления спинов и возобновление возбуждения мод ждающаяся образованием узла вблизи границы раздела высокого порядка.

слоев, лежащего в слое возбуждения. При совпадении Необходимо отметить, что наблюдаемая дисперсия значений H01 и H02 происходит скачкообразное изменеимеет место и при динамическом механизме закрепние набора решений. Значения k1 для всех мод, включая ления спинов, при котором в качестве слоя закрепи нулевую, резко возрастают. На рис. 7, a в качестве ления выступает слой, находящийся в состоянии репримера показан переход для моды с n = 5. В результате активной среды. При изменении угла H происходит перехода разность H0 - Hn скачкообразно возрастает.

перемещение области возбуждения гармонических мод На рис. 1-3 сплошными линиями представлены расиз одного слоя в другой. Действие дисперсии в этом четные угловые зависимости H0 - Hn. Видно, что имеет случае проявляется в „расталкивании“ СВ-мод, локаместо достаточно удовлетворительное согласие расчета лизованных в слое возбуждения, и нулевой моды слоя и экспериментальных данных. Увеличение параметра закрепления (или моды ФМР в терминологии автозатухания ( = H/), а следовательно, и ширины ров [10,11]). В работах [10,11] в одном интервале углов линии в слое закрепления приводит к росту интервала слоем возбуждения являлся первый слой, в другом — полей, соответствующих переходу слоя закрепления из второй. Однако, поскольку, как отмечалось выше, в состояния реактивной среды в состояние дисперсивной.

обеих ситуациях слой закрепления оказывался реактивЭто в свою очередь ведет к „размытию“ наблюдаемой ной средой, это приводило к уменьшению волновых особенности на угловых зависимостях H0 - Hn = f (H).

чисел возбуждаемых СВ-мод в обоих интервалах углов.

В спектре это проявлялось в смещении пиков СВ-мод в 3. Обсуждение результатов сторону больших полей или их „отталкивании“ от пика нулевой моды слоя закрепления. Таким образом, при Сущность обнаруженной дисперсии спиновых волн, на динамическом механизме закрепления можно наблюдать наш взгляд, заключается в следующем. Когда одноврелишь один участок кривой дисперсии. При диссипативменно действуют диссипативный и динамический механом или смешанном механизмах закрепления, как уже низмы закрепления (смешанный механизм), а действие указывалось, при любых ориентациях H относительно диссипативного весьма существенно, экспоненциально плоскости пленки или любых температурах областью затухающая спиновая волна в слое закрепления при возбуждения стоячих гармонических мод является слой любой ориентации H возбуждается стоячей спиновой с малым затуханием. Поэтому в зависимости от того, в волной, локализованной в слое с малым и возбукаком состоянии находится слой закрепления, в состояждаемой в свою очередь переменным СВЧ-полем. Если нии реактивной среды (H02 < H01) или дисперсивной слой закрепления находится в состоянии реактивной (H02 > H01), волновые числа СВ-мод смещаются в обсреды, собственная частота прецессии спинов 02 в этом ласть соответственно меньших или больших значений.

слое превышает частоту стоячей гармонической волны в Как следствие, пики СВ-мод в обоих случаях смещаются слое возбуждения, которая при резонансе равна частоте по полю от пика поглощения слоя закрепления. Учет СВЧ-поля (02 >, а H02 < H01). Поэтому экспо- обнаруженной дисперсии спиновых волн имеет важненциально затухающая область спиновых колебаний ное значение для правильного определения константы (которые являются вынужденными и совершаются также обменного взаимодействия по спектру спиновых волн, на частоте ) в слое закрепления стремится обогнать поскольку от того, в каком состоянии (дисперсивной по фазе гармоническую волну, локализованную в слое или реактивной среды) окажется слой закрепления, а возбуждения, увлекая за собой и стремясь растянуть также от того, насколько близка его резонансная частота последнюю. Это приводит к уменьшению волновых (собственная частота прецессии) к частоте СВЧ-поля, чисел и тем самым к уменьшению разности резонансных существенно зависят значения волновых чисел СВ-мод, полей (H0 - Hn). Когда слой закрепления оказывается в а следовательно, и угловой коэффициент зависимости Физика твердого тела, 2003, том 45, вып. 2214 А.М. Зюзин, С.Н. Сабаев, А.В. Куляпин H0 - Hn = f (n2), по которому определяется значение A.

Очевидно, что действие данного фактора необходимо учитывать при регистрации и анализе спектров СВР при любых ориентациях H относительно плоскости пленки.

Таким образом, на основании результатов, полученных в настоящей работе, можно сделать следующие выводы.

1) В многослойных пленках установлен один из видов пространственной дисперсии спиновых волн, механизм которой связан с действием слоя закрепления. Дисперсия наиболее ярко проявляется в пленках со смешанным механизмом закрепления спинов при переходе слоя закрепления из состояния реактивной среды в состояние дисперсивной или наоборот.

2) Обнаруженный вид пространственной дисперсии позволяет объяснить так называемый эффект „расталкивания“ СВ-мод, наблюдаемый ранее в ряде работ.

3) При определении константы обменного взаимодействия по спектру спиновых волн необходимо учитывать существенное влияние пространственной дисперсии на значения волновых чисел возбуждаемых СВ-мод.

Список литературы [1] C.H. Wolts, J. Zebrowski, K. Komenou. J. Appl. Phys. 50, 9, 5878 (1979).

[2] Р.Н. Носов, Д.И. Семенцов. ФТТ 42, 8, 1430 (2000).

[3] А.В. Помялов, П.Е. Зильберман. Радиотехника и радиоэлектроника 1, 94 (1986).

[4] В.Ф. Дмитриев, Б.А. Калиникос. ЖТФ 57, 11, 2212 (1987).

[5] А.Г. Гуревич, Г.А. Мелков. Магнитные колебания и волны.

Наука, М. (1994). 464 с.

[6] Ю.А. Корчагин, Р.Г. Хлебопрос, Н.С. Чистяков. ФТТ 7, 2121 (1972).

[7] M. Jirsa. Phys. Stat. Sol. (b) 113, 679 (1982).

[8] B. Hoekstra, R.P. van Stapele, J.M. Robertson. J. Appl. Phys.

48, 1, 382 (1977).

[9] С.Л. Высоцкий, Г.Т. Казаков, М.Л. Кац, Ю.А. Филлимонов.

ФТТ 35, 5, 1190 (1993).

[10] A.M. Grishin, V.S. Dellalov, V.F. Shkar, E.I. Nikolayev, A.I. Linnik. Phys. Lett. A 140, 3, 133 (1989).

[11] Н.К. Даньшин, В.С. Деллалов, М.А. Кольцов, Е.И. Николаев, В.Ф. Шкарь. ЖЭТФ 110, 3(9), 938 (1996).

[12] А.Л. Сукстанский, Г.И. Ямпольский. ФТТ 42, 5, 866 (2000).

[13] А.М. Зюзин, С.Н. Сабаев, В.В. Радайкин, А.В. Куляпин.

ФТТ 44, 5, 893 (2002).

[14] А.М. Зюзин, А.Г. Бажанов. ЖЭТФ 112, 10, 1430 (1997).

[15] А.М. Зюзин, А.Г. Бажанов, С.Н. Сабаев, С.С. Кидяев. ФТТ 42, 7, 1279 (2000).

[16] А.М. Зюзин, В.Н. Ваньков, В.В. Радайкин. Письма в ЖТФ 17, 23, 65 (1991).

[17] А.М. Зюзин, В.В. Радайкин, А.Г. Бажанов. ЖТФ 67, 2, (1997).

[18] А.М. Зюзин. ФТТ 31, 7, 109 (1989).

[19] А.М. Зюзин, А.Г. Бажанов. Письма в ЖЭТФ 63, 7, (1996).

[20] А.М. Зюзин, В.В. Радайкин. В сб.: Тез. докл. XIII школы-семинара „Новые магнитные материалы микроэлектроники“. Астрахань (1992). Ч. 1. С. 253.

Физика твердого тела, 2003, том 45, вып.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.