Введення до роботи
Актуальність теми. Дослідження частотних властивостей феррпмагнетіков і розробка моделей їх поведінки в імпульсних і змінних магнітних нолях представляють собою важливе і швидко розвиваюче напрямок фізики. Такі дослідження розширюють уявлення про внутрішні властивості та структуру магнітних напівпровідників і створюють передумови для створення нових матеріалів із заданими властивостями для радіотехніки, електроніки, обчислювальної техніки, і активно розробляються останнім часом накопичувачів інформації на основі імпульсної високочастотної записи [А1, A3]. Збільшення обсягу інформації, що зберігається і поліпшення характеристик, необхідних для впровадження нових носіїв інформації, заснованих на імпульсної високочастотної записи, неможливо досягти без вивчення механізмів взаємодії феритів з імпульсними і змінними магнітними полями. Це в свою чергу передбачає більш докладне дослідження частотних залежностей магнітної проникності (магнітних полів), ніж вже проведені дослідження і вивчення поведінки феритів в імпульсних високочастотних магнітних полях. Незважаючи на неодноразово вживали спроби описати процеси, що обумовлюють поведінку проникності в широкому діапазоні частот [1-4], передбачення поведінки магнітних властивостей в високочастотної області залишається однією з найскладніших і невирішених завдань. Розрахунки, отримані з розглянутих моделей, як правило, досить добре описують частотну залежність проникності у вузькому інтервалі частот. Це може бути пов'язано з великою кількістю що не враховуються факторів: наприклад, в більшості розглянутих моделеіі частотних властивостей феритів нехтують процесами обертання вектора намагніченості (ВВН) [4]. Іншим, часто що не враховуються фактором.
Перше скорочення виділені жирним шрифтом
є розмагнічуюче поле, яке залежить від пористості, форми і розмірів зразка. У більшості моделей форма зразка взагалі не враховується [1], тоді як вона може відігравати визначальну роль, особливо при великих амплітудах змінних полів. При взаємодії магнетиков зі змінними полями йде процес мапштоупругого або магнітоакустичні взаємодії. Відмінність часу релаксації пружною підсистеми від спінової підсистеми і наявність пружних нелинейностей призводить до можливості реального спостереження імпульсно високочастотного луни (ІВЕ) і довготривалої пам'яті (ДП) в ферритах. Дослідження явищ ІВЕ дають важливу інформацію про умови і ступеня магнітоакустичні взаємодії, магнитоупругих константи, величину і динаміку внутрішніх магнітних полів. Наявність сильної зв'язку магнітної і пружною підсистем кристалів передбачає використання акустичних методів для дослідження феритів, ефективних для вирішення ряду питань їх діагностики, які не можуть бути вирішені іншими методами. Важливим і актуальним є питання про зміну магнітних і магнитоупругих властивостей напівпровідників в області орієнтаційних фазових переходів, які виникають при зміні зовнішніх параметрів і поширені в ряді магнетиков різної структури. Область спінової переорієнтації цікава як найбільш сильними змінами внутрішніх полів, так і ефективності магнітопружної зв'язку, внаслідок чого можуть спостерігатися магнітні та акустичні аномалії в кристалах, вивчення яких може просунути питання запису і зчитування інформації, так і розробки різних радіотехнічних пристроїв. Наприклад, в таких областях запис високочастотної інформації може бути більш ефективною або взагалі отсутствововать. Однак, однозначні закономірності в області орієнтаційних фазових переходів часто не спостерігається навіть для феритів близького складу, тому такі дослідження продовжують залишатися актуальними.
Справжня робота присвячена розвитку уявлень про природу високочастотних, магнітних і магнітоакустичні властивостей реш.ьни: напівпровідникових магнетиков і їх застосувань в пристроях обробки і зберігання інформації. Розвиток цих уявлень і можливих додатків передбачає розробку моделей поведінки магнітних напівпровідників в імпульсних і змінних магнітних полях і зміна їх властивостей в цих полях.
Наукова новизна. Є новими і виносяться на захист такі основні положення:
Модель, що дозволяє апроксимувати частотні залежності проникності полікристалічних феритів в широкому діапазоні частот, що враховує як процеси руху доменних меж (ДГ), так і процеси обертання векторів намагніченості (ВВН).
Результае експериментів по впливу на частотні діапазони феритів розмірів і форми, пористості зразків. Адитивність вкладів в коефіцієнт розмагнічування від внутрішнього коефіцієнта, що визначається внутрішньою структурою полікристалів, і зовнішнього коефіцієнта, обумовленого розмірами і формою фериту. Незалежність доменної структури феритів в полікристала від форми і розмірів феритів.
Метод визначення часу релаксації магнітних моментів по експериментальним частотним діапазонами в багато доменних ферритах.
Аномальне загасання ультразвукових хвиль (УВ) в кристалах марганець-цинкової шпінелі (ІУІЦШ) нестехіометріческого складу в області температур 240-270 К, яке пов'язане зі спин-переоріентацпонним фазовим переходом (СПФП) і магнітоакустнческій резонанс (MAP) у внутрішніх полях на низьких частотах в багато доменному кристалі МЦШ.
Зміна характеру магнитоупругих взаємодій при збільшенні частот УВ в МЦШ.
Механізм, закономірності виникнення та феноменологічна теорія магнітоакустичні луни (МАЕ) а порошках магнитомягких феритів.
Результати експериментальних досліджень поведінки МАЕ при зміні амплітуди змінного і постійного полів, температури, вмісту різних домішок, у-опромінення, розмірів частинок.
Модель, феноменологічна теорія і механізм виникнення ДП в порошках феритів, пов'язаної зі змінами власних акустичних частот частинок.
Експерименти по впливу магнітного поля, температури, мікроструктури на амплітуду і час релаксації сигналів ДП в порошках феритів. Збільшення амплітуди і часу зберігання сигналів ДП при збільшенні концентрації домішок в ЖИГ. Ефекти пам'яті сигналами ДП амплітуди постійного магнітного поля і температури н порошках МЦШ.
Спосіб запису і зчитування інформації, заснований на частотної вибірці.
Практична значимість роботи полягає в тому, що вносить
істотний внесок у формування сучасних уявлень про природу
магнітних і магнітоакустнческіх властивостей реальних напівпровідникових
магнетиков і їх застосувань в пристроях обробки і зберігання
інформації. Робота дозволяє краще зрозуміти поведінку
закономірності високочастотних, магнитоупругих взаємодій розширюють можливості акустичної діагностики феритів і магнітних фазових переходів, а також представляють інтерес для подальшої розробки теорії спонтанних і вимушених переоріентаціонних фазових переходів. Виявлення ДП з нескінченно великим часом релаксації і відкриття ефектів пам'яті поля і температури сигналами ДП дозволить використовувати явища МАЕ і ДП в запам'ятовуючих пристроях, програмованих лініях затримки і датчиках вимірювання напруженостей постійного, змінного та імпульсних магнітних полів.
Обсяг і структура дисертації. Дисертація складається зі Вступу, Висновків, 2 частин, які включають в себе дев'ять голів і 5 додатків. Робота викладена на 360 сторінках, включаючи 105 (з них 35 у додатках) малюнків і 14 таблиць. Список літератури містить 320 найменувань.