Главная  Развитие электрики 

[0] [1] [ 2 ] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43]

прогресс позволил создавать ПДС с размерами доменов от единиц микрометров до миллиметров. Причем последние результаты указывают на возможность формирования доменов в нанометровом диапазоне [42, 43].

Вначале ПДС, сформированные в сегнетоэлектриках, как ранее и предполагалось [1,2], стали использовать для преобразования когерентного оптического излучения во вторую гармонику [44-46], а затем и для генерации и преобразования акустических колебаний [47-51]. Причем в обоих случаях эффективность преобразования с номогцью ПДС была значительно выгае, чем при использовании тех же пелипейных моподоменпых кристаллов без ПДС.

Изучение магнетиков в качестве преобразователей различного вида волн, так же как и сегнетоэлектриков, ранее касалось в основном монодоменных образцов [52]. П только позднее начались теоретические исследования как структур доменов, так и возможностей их практического использования [53].

Магнитные кристаллы но ряду физических свойств значительно отличаются от диэлектриков. Во-нервых, болыаинство так называемых магнитомягких материалов (в основном, ферро-и ферримагнетики) обладают магнитной проницаемостью /i, сильно зависягцей от приложенного магнитного ноля Н. Вследствие этого частотный спектр спиновых волн, распространяю-1ЦИХСЯ через периодическую структуру, может легко перестраиваться под действием магнитного ноля. Однако во многих ферро- и ферримагнетиках начальная магнитная проницаемость значительно уменыаается с ростом частоты, и поэтому их использование в качестве перестраиваемых магнопных кристаллов ограничивается радиочастотным диапазоном (10-10 Гц). Так, в многослойной структуре, сформированной но керамической технологии из периодически расположенных слоев ферромагнетика Гао,58го,5МпОз и пьезоэлектрика PbZro,52Tio,4803 с толгципами 11-35 мкм, были обнаружены узкие полосы возрастания коэффициента пропускания электромагнитных волн (/ = 9,8 Гц) в приложенном магнитном ноле [54]. Могут найти применение и периодические структуры, образованные спиновым, зарядовым или орбитальным упорядочением [55, 56].

Как было ранее установлено [57, 58], в ряде антиферромагнитных диэлектриков, например, в гематите (а-Ге2 0з), борате железа (ГеВОз) возможно распространение электромагнитных волн вплоть до оптического диапазона. Более того, теоретические расчеты показывают возможность наблюдения нелинейных оптических эффектов (трансформация оптических мод, генерация ВЫСП1ИХ гармоник и ряд других эффектов) в двумерных не-



риодических структурах на основе а- и 7-фаз шпинелей, Ге20з и магнитных пленок с цилиндрическими доменами [15]. В таких двумерных структурах параметры оптического преобразования становятся анизотропными и будут более сильно зависеть от параметров периодической структуры, которыми можно управлять с помогцью внеганего магнитного поля. В трехмерной периодической магнитной структуре, как следует из рассмотренной теоретической модели [13, 15], распространение спиновых волн в определенной частотной полосе будет невозможно во всех направлениях.

В последние годы появились работы, посвягценные механизмам образования динамических доменных структур в магнетиках, индуцированных полем ультразвуковой волны [59-62]. Несомненно, что дальнейгаие эксперименты позволят более полно исследовать эти и другие подобные нелинейные эффекты.

Одной из главных проблем практического использования периодических доменных структур является возможность управления их параметрами посредством изменения размеров доменов. Если для магнетиков толгцина магнитных доменов весьма чувствительна к влиянию магнитного ноля, что позволяет управлять параметрами регаетки приложением магнитного поля, то для диэлектриков управление параметрами регаетки требует в больгаипстве случаев приложения электрических нолей с очень больгаими нанряженностями. Вследствие этого уже в 1980-е гг. начались исследования но формированию квазине-риодических доменных структур (КНДС) в сегнетоэлектриках, получивгаих также название квазипериодических сверхрегае-ток [63]. КНДС образованы системой 180-ных домепов, несколько отличаюгцихся своими размерами (рис. В.2 в). В таких системах фазовое согласование между первой и второй гармониками зависит от разности размеров доменов, и поэтому генерация второй оптической или акустической гармоники может происходить в более гаироком спектре частот. Следовательно, периодические и квазипериодические структуры можно рассматривать как аналог одномерных квазикристаллических структур, отличаюгцихся таким же многообразием и необычностью физических свойств [6, 64].

Введением понятия «индуцированные домены» нам хотелось привлечь внимание к возможности посредством впеганих воздействий создавать домены необходимой конфигурации и формировать из них периодические структуры. Кроме того, индуцированные домены и НДС могут иметь динамический характер, т.е. обладать возможностью пространственной или временной перестройки в зависимости от иптенсивности или



природы внешних воздействий. именно такие индуцированные домепы представляют наибольший интерес для использования в разнообразных электронных устройствах нового поколения. особенно это касается нового поколения акусто- и оптоэлек-тропных приборов, в которых для управления параметрами и для преобразования когерентных акустических или оптических потоков могут найти применение идс в магнитных пленках [65].

монография состоит из шести глав. в первой главе рассмотрены физические принципы формирования доменов и идс в сегнетоэлектриках во внешних и внутренних электрических полях, путем облучения пространственно модулированным когерентным оптическим пучком и в поле акустической волны.

вторая глава содержит описание доменных структур в магнетиках и возможностей управления ими с помогцью приложения магнитных и электрических нолей, термических градиентов. изложены физические процессы, приводягцие к зарядовому, орбитальному и спиновому упорядочениям, имеюгцих периодическую доменную структуру, в мангапитах.

в третьей главе на микроскопическом уровне рассмотрены процессы доменообразования с учетом участия в них примесных и структурных заряженных центров. излагаются возможности образования динамических доменных структур в поле акустической волны.

в трех последних главах (четвертой, пятой и шестой) рассмотрены процессы и механизмы взаимодействия электромагнитных (включая и оптический диапазон) и акустических волн с доменными структурами и возможные применения идс в качестве фильтров, генераторов и модуляторов электромагнитных и акустических волн.

интерес к периодическим структурам (в том числе состоя-1ЦИМ из домепов) и их практическим приложениям непрерывно возрастает, о чем свидетельствует непрерывный рост публикаций (практически, в геометрической прогрессии). с момента написания нами обзора но данной тематике [21] прошло три года, и хотя в дайной монографии приведено значительное число новых результатов, какие-то -и, может быть, очень важные - из них, но-видимому, упугцены из-за невозможности объятия всех текугцих публикаций.



[0] [1] [ 2 ] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43]

0.0007