Electromagnetic waves in a one-sided metallized tangentially magnetized bigyrotropic layer (with an example of calculating the characteristics of spin waves)

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Without using the magnetostatic approximation, the problem of the propagation of electrical magnetic waves in an arbitrary direction in a tangentially magnetized one-sided metal sized bigyrotropic layer. It is shown that in this problem Maxwell’s equations reduce to differential equation to which the biquadratic characteristic equation corresponds equation with four roots k_x21, –k_x21, k_x22 and –k_x22, describing the distribution of the wave in the cross section layer. A dispersion equation is obtained that describes waves with real values k_x21 and k_x22. Based on this equation, the characteristics of spin waves in a one-sided metallized ferrite plate (which is a special case of a bigyrotropic layer) were calculated for frequencies above the ferromagnetic resonance frequency. It was found that for these waves the quantity k_x21 can take both real and imaginary values, and the quantity k_x22 can only take real values. It was discovered that at a certain frequency the spin wave has an isofrequency curve that is practically no different from a straight line.

About the authors

E. G. Lokk

Kotelnikov Institute of Radioengineering and Electronics, Russian Academy of Sciences, Fryazino Branch

Email: edwin@ms.ire.rssi.ru
Fryazino, Moscow oblast, 141190 Russia

S. V. Gerus

Kotelnikov Institute of Radioengineering and Electronics, Russian Academy of Sciences, Fryazino Branch

Author for correspondence.
Email: edwin@ms.ire.rssi.ru
Fryazino, Moscow oblast, 141190 Russia

References

  1. Topics in Applied Physics. V. 125. Magnonics: From Fundamentals to Applications / Ed. S.O. Demokritov, A.N. Slavin. Berlin: Springer-Verlag, 2013.
  2. Никитов С.А., Калябин Д.В., Лисенков И.В. и др. // Успехи физ. наук. 2015. Т. 185. № 10. С. 1099.
  3. Никитов С.А., Сафин А.Р., Калябин Д.В. и др. // Успехи физ. наук. 2020. Т. 190. № 10. С. 1009.
  4. Pirro P., Vasyuchka V.I., Serga A.A., Hillebrands B. // Nat. Rev. Mater. 2021. V. 6. P. 1114.
  5. Damon R.W., Eshbach J.R. // J. Phys. Chem. Sol. 1961. V. 19. № 3/4. P. 308.
  6. Вапнэ Г.М. СВЧ устройства на магнитостатических волнах. Сер. 1. Электроника СВЧ. 1984. Вып. 8. 80 с.
  7. Вашковский А.В., Стальмахов В.С., Шараевский Ю.П. Магнитостатические волны в электронике сверхвысоких частот. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1993.
  8. Данилов В.В., Зависляк И.В., Балинский М.Г. Спинволновая электродинамика. Киев: Либiдь, 1991.
  9. Гуревич А.Г., Мелков Г.А. Магнитные колебания и волны. М.: Наука, 1994.
  10. Вендик О.Г., Калиникос Б.А., Митева С.И. // Изв. вузов СССР. Радиоэлектроника. 1981. Т. 24. № 9. С. 52.
  11. Ruppin R. // J. Appl. Phys.1987. V. 62. № 1. P. 11.
  12. Вашковский А.В., Локк Э.Г. // РЭ. 2001. Т. 46. № 6. С. 729.
  13. Вашковский А.В., Локк Э.Г. // РЭ. 2001. Т. 46. № 10. С. 1257.
  14. Вашковский А.В., Локк Э.Г. // РЭ. 2002. Т. 47. № 1. С. 97.
  15. Лoкк Э.Г. // PЭ. 2003. T. 48. № 12. C. 1484.
  16. Вашковский А.В., Локк Э.Г. // Успехи физ. наук. 2011. Т. 181. № 3. С. 293.
  17. Вяткина С.А., Бабичев Р.К., Иванов В.Н. // Электромагнитные волны и электромагнитные системы. 2011. Т. 16. № 10. С. 64.
  18. Вашковский А.В., Локк Э.Г. // РЭ. 2012. Т. 57. № 5. С. 541.
  19. Лoкк Э.Г. // PЭ. 2014. T. 59. № 7. C. 711.
  20. Лoкк Э.Г. // PЭ. 2016. T. 61. № 1. C. 35.
  21. Локк Э.Г., Вашковский А.В. // РЭ. 2016. Т. 61. № 8. С. 746.
  22. Лoкк Э.Г. // PЭ. 2017. T. 62. № 3. C. 259.
  23. Локк Э.Г., Луговской А.В., Герус С.В. // РЭ. 2021. Т. 66. № 7. С. 662.
  24. Локк Э.Г., Луговской А.В., Герус С.В., Анненков А.Ю. // Изв. РАН. Сер. физ. 2021. Т. 85. № 11. С. 1546.
  25. Lock E.H., Gerus S.V. // arXiv.org/abs/2303.08800.
  26. Гуревич А.Г. Ферриты на сверхвысоких частотах. М.: Физматлит, 1960.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (136KB)
3.

Download (493KB)
4.

Download (154KB)
5.

Download (69KB)

Copyright (c) 2023 Э.Г. Локк, С.В. Герус

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies