Физический энциклопедический словарь - магнитоупругиеволны

Рис. 1. Зависимость частоты спиновой волны 1 и упругих волн поперечной 2 и продольной 3 от волнового вектора.

Рис. 2. Дисперсионные кривые спиновой волны и поперечной упругой волны в области вз-ствия.

и уп =ctkуп, где =e/mc0 — магнитомеханическое отношение для эл-на, е — его заряд, m — масса, с0 — скорость света в вакууме, Н — напряжённость пост. магн. поля,  — постоянная, связанная с обменной постоянной и с величиной угла между направлениями H и k, cl и сt — скорость распространения продольной и поперечной упругих волн (рис. 1). Для волн, у к-рых значения  и k лежат далеко от области пересечения дисперсионных кривых, вз-ствие пренебрежимо мало, и спиновая и упругие волны распространяются независимо друг от друга. Если же частоты спиновых и звук. волн при заданном k близки друг другу, то магнитоупругое вз-ствие приводит к тому, что в области частот зв сп возникает связанная М. в. В области пересечения дисперсионных кривых обычно наблюдаются сильное поглощение и дисперсия звука, что обусловлено переходом энергии звук. волны в энергию М. в., а затем в энергию спиновой волны.

Условие равенства частот упругой и спиновой волн имеет вид ck0=(H++k²0), где k0 — значение волн. вектора, соответствующее частоте 0, при к-рой происходит пересечение дисперсионных кривых (рис. 2). При k<k0 кривая 1 соответствует звук. волне, а кривая 2 — чисто спиновой волне. При k>>k0 кривая 1 соответствует спиновой волне, а кривая 2— упругой. Б области пересечения кривых, т. е. при 0 и kk0, существуют две связанные М. в. Расщепление дисперсионных кривых из-за магнитоупругой связи (величина  на рис. 2) обычно мало, т. е. <<0.

Вз-ствие спиновой волны возможно как с продольной, так и с поперечными упругими волнами, поэтому на дисперсионных кривых возможно существование неск. областей возникновения М. в. Вз-ствие спиновых и упругих волн происходит на высоких ультразвук. и гиперзвук. частотах, поскольку область существования спиновых волн ограничена снизу частотами ~10⁸ Гц. Верх. граница для М. в. также определяется возможностью получения спиновых волн и составляет 5•10¹⁰ Гц.

М. в. могут использоваться для преобразования звук. волны в спиновую и обратно. Наилучшим материалом для осуществления вз-ствия упругих и спиновых волн явл. ферриты, в частности монокристаллы иттриевого феррита-граната (ИФГ), обладающие очень малыми акустич. и ферромагн. потерями. На монокристаллах ИФГ изготовляют линии задержки для СВЧ.

• Л е-К р о у Р., К о м с т о к Р., Магнитоупругие взаимодействия в ферромагнитных диэлектриках, в кн.: Физическая акустика, под ред. У. Мэзона, пер. с англ., т. 3, ч. Б, М., 1968, гл. 4: Штраусс В., Магнитоупругие свойства иттриевого феррита-граната, в кн.: Физическая акустика, под ред. У. Мэзона, пер. с англ., т. 4, ч. Б, М., 1970, гл. 5; Т а к е р Дж., Р э м п т о н В., Гиперзвук в физике твердого тела, пер. с англ., М., 1975.

А. Л. Полякова.