Electromagnetic waves in a one-sided metallized tangentially magnetized bigyrotropic layer (with an example of calculating the characteristics of spin waves)
- Authors: Lokk E.G.1, Gerus S.V.1
-
Affiliations:
- Kotelnikov Institute of Radioengineering and Electronics, Russian Academy of Sciences, Fryazino Branch
- Issue: Vol 68, No 9 (2023)
- Pages: 884-892
- Section: К 70-ЛЕТИЮ ИРЭ ИМ. В.А. КОТЕЛЬНИКОВА РАН
- URL: https://journals.rcsi.science/0033-8494/article/view/138411
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0033849423090152
- EDN: https://elibrary.ru/RXSTOC
- ID: 138411
Cite item
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
- Topics in Applied Physics. V. 125. Magnonics: From Fundamentals to Applications / Ed. S.O. Demokritov, A.N. Slavin. Berlin: Springer-Verlag, 2013.
- Никитов С.А., Калябин Д.В., Лисенков И.В. и др. // Успехи физ. наук. 2015. Т. 185. № 10. С. 1099.
- Никитов С.А., Сафин А.Р., Калябин Д.В. и др. // Успехи физ. наук. 2020. Т. 190. № 10. С. 1009.
- Pirro P., Vasyuchka V.I., Serga A.A., Hillebrands B. // Nat. Rev. Mater. 2021. V. 6. P. 1114.
- Damon R.W., Eshbach J.R. // J. Phys. Chem. Sol. 1961. V. 19. № 3/4. P. 308.
- Вапнэ Г.М. СВЧ устройства на магнитостатических волнах. Сер. 1. Электроника СВЧ. 1984. Вып. 8. 80 с.
- Вашковский А.В., Стальмахов В.С., Шараевский Ю.П. Магнитостатические волны в электронике сверхвысоких частот. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1993.
- Данилов В.В., Зависляк И.В., Балинский М.Г. Спинволновая электродинамика. Киев: Либiдь, 1991.
- Гуревич А.Г., Мелков Г.А. Магнитные колебания и волны. М.: Наука, 1994.
- Вендик О.Г., Калиникос Б.А., Митева С.И. // Изв. вузов СССР. Радиоэлектроника. 1981. Т. 24. № 9. С. 52.
- Ruppin R. // J. Appl. Phys.1987. V. 62. № 1. P. 11.
- Вашковский А.В., Локк Э.Г. // РЭ. 2001. Т. 46. № 6. С. 729.
- Вашковский А.В., Локк Э.Г. // РЭ. 2001. Т. 46. № 10. С. 1257.
- Вашковский А.В., Локк Э.Г. // РЭ. 2002. Т. 47. № 1. С. 97.
- Лoкк Э.Г. // PЭ. 2003. T. 48. № 12. C. 1484.
- Вашковский А.В., Локк Э.Г. // Успехи физ. наук. 2011. Т. 181. № 3. С. 293.
- Вяткина С.А., Бабичев Р.К., Иванов В.Н. // Электромагнитные волны и электромагнитные системы. 2011. Т. 16. № 10. С. 64.
- Вашковский А.В., Локк Э.Г. // РЭ. 2012. Т. 57. № 5. С. 541.
- Лoкк Э.Г. // PЭ. 2014. T. 59. № 7. C. 711.
- Лoкк Э.Г. // PЭ. 2016. T. 61. № 1. C. 35.
- Локк Э.Г., Вашковский А.В. // РЭ. 2016. Т. 61. № 8. С. 746.
- Лoкк Э.Г. // PЭ. 2017. T. 62. № 3. C. 259.
- Локк Э.Г., Луговской А.В., Герус С.В. // РЭ. 2021. Т. 66. № 7. С. 662.
- Локк Э.Г., Луговской А.В., Герус С.В., Анненков А.Ю. // Изв. РАН. Сер. физ. 2021. Т. 85. № 11. С. 1546.
- Lock E.H., Gerus S.V. // arXiv.org/abs/2303.08800.
- Гуревич А.Г. Ферриты на сверхвысоких частотах. М.: Физматлит, 1960.