vestnovsuВестник Новгородского государственного университетаVestnik of Novgorod State University2076-8052Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого10.34680/2076-8052.2022.3(128).108-110vestnovsu-106Research ArticleРадиофизикаRadiophysicsУправление параметрами магнитного резонанса в слоистой структуре феррит-пьезоэлектрикControl of magnetic resonance parameters in a layered ferrite-piezoelectric structureСаплевА. Ф.SaplevA. F.nightroud1991@yandex.ruПетровВ. М.PetrovV. M.nightroud1991@yandex.ruНовгородский государственный университет имени Ярослава МудрогоRussian Federation20222009202303(128)108110Copyright © Саплев А.Ф., Петров В.М., 20232023Саплев А.Ф., Петров В.М.Saplev A.F., Petrov V.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnovsu.elpub.ru/jour/article/view/106

Представлены результаты моделирования спектра магнитного резонанса в феррит-пьезоэлектрических слоистых структурах при воздействии на образец внешнего электрического поля. Внешнее постоянное электрическое поле приводит к появлению в ферритовой компоненте дополнительной магнитной анизотропии, которая является неоднородной по толщине образца. Рассмотрено решение уравнения движения намагниченности ферритовой компоненты с учетом электрически индуцированной магнитной анизотропии. В расчетах учтены изгибные деформации образца. Результаты моделирования представлены на примере слоистых структур на основе железо-иттриевого граната и титаната-цирконата свинца. Для двухслойных и трехслойных структур получены значения уширения линии магнитного резонанса. Найдены оптимальные значения толщин слоев для получения максимального уширения резонансный линий. Результаты работы представляют интерес с точки зрения использования в феррит-пьезоэлектрических микроволновых устройствах.

The article presents the results of studying the magnetic resonance spectrum in ferrite-piezoelectric layered structures under the influence of an external electric field on the sample. An external electric field induces a magnetic anisotropy in the ferrite component, which is inhomogeneous in the thickness of the sample. The paper considers the solution of the equation of the magnetization motion of the ferrite component, taking into account the electrically induced magnetic anisotropy. The calculations take into account the bending deformations of the sample. For two-layer and three-layer structures based on yttrium iron garnet and lead zirconate titanate, the values of the broadening of the magnetic resonance line have been obtained. The optimal values of the layer thicknesses for obtaining the maximum broadening of the resonance lines have been found. The results of the work are of interest for the new ferrite-piezoelectric microwave devices.

ферритмагнитоэлектрический эффектмагнитный резонансслоистая структураferritemagnetoelectric effectmagnetic resonancelayered structureReferencesNan C.-W., Bichurin M.I., Dong S., et al. Multiferroic magnetoelectric composites: Historical perspective, status, and future directions. J. Appl. Phys., 2008, vol. 103, p. 031101. doi: https://doi.org/10.1063/1.2836410Nan C.-W., Bichurin M.I., Dong S., et al. Multiferroic magnetoelectric composites: Historical perspective, status, and future directions. J. Appl. Phys., 2008, vol. 103, p. 031101. doi: https://doi.org/10.1063/1.2836410Fiebig M. Revival of the magnetoelectric effect. J. Phys. D: Appl. Phys., 2005, vol. 38(8), pp. R123-R152.Fiebig M. Revival of the magnetoelectric effect. J. Phys. D: Appl. Phys., 2005, vol. 38(8), pp. R123-R152.Bichurin M.I., Petrov V.M., Petrov R.V., Tatarenko A.S. Pan Stanford Publishing Pte. Ltd, 2019. 296 p.Bichurin M.I., Petrov V.M., Petrov R.V., Tatarenko A.S. Pan Stanford Publishing Pte. Ltd, 2019. 296 p.Bichurin M.I., Kornev I.A., Petrov V.M., Tatarenko A.S., Kiliba Yu.V., and Srinivasan G. Theory of magnetoelectric effects at microwave frequencies in a piezoelectric/magnetostrictive multilayer composite. Phys. Rev. B., 2001, vol. 64(9). doi:10.1103/PhysRevB.64.094409Bichurin M.I., Kornev I.A., Petrov V.M., Tatarenko A.S., Kiliba Yu.V., and Srinivasan G. Theory of magnetoelectric effects at microwave frequencies in a piezoelectric/magnetostrictive multilayer composite. Phys. Rev. B., 2001, vol. 64(9). doi:10.1103/PhysRevB.64.094409Shastry S., Srinivasan G., Bichurin M.I., Petrov V.M., and Tatarenko A.S. Microwave magnetoelectric effects in single crystal bilayers of yttrium iron garnet and lead magnesium niobate-lead titanate Phys. Rev. B., 2004, vol. 70(6), p. 064416.Shastry S., Srinivasan G., Bichurin M.I., Petrov V.M., and Tatarenko A.S. Microwave magnetoelectric effects in single crystal bilayers of yttrium iron garnet and lead magnesium niobate-lead titanate Phys. Rev. B., 2004, vol. 70(6), p. 064416.Pettiford C., Dasgupta S., Lou J., Yoon S. D., and Sun N. X. Bias Field Effects on Microwave Frequency Behavior of PZT/YIG Magnetoelectric Bilayer. IEEE Transactions on Magnetics, 2007, vol. 43(7), p. 3343.Pettiford C., Dasgupta S., Lou J., Yoon S. D., and Sun N. X. Bias Field Effects on Microwave Frequency Behavior of PZT/YIG Magnetoelectric Bilayer. IEEE Transactions on Magnetics, 2007, vol. 43(7), p. 3343.Liu M., Zhou Z., Nan T., Howe B.M., Brown G.J., and Sun N.X. Voltage Tuning of Ferromagnetic Resonance with Bistable Magnetization Switching in Energy-Efficient Magnetoelectric Composites. Adv. Mater., 2013, vol. 25, p. 1435. doi:10.1002/adma.201203792Liu M., Zhou Z., Nan T., Howe B.M., Brown G.J., and Sun N.X. Voltage Tuning of Ferromagnetic Resonance with Bistable Magnetization Switching in Energy-Efficient Magnetoelectric Composites. Adv. Mater., 2013, vol. 25, p. 1435. doi:10.1002/adma.201203792Dong G., Wang T., Liu a.o. H. Strain-Induced Magnetoelectric Coupling in Fe3O4/BaTiO3 Nanopillar Composites. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2022, vol. 14, no. 11, pp. 13925–13931. doi: https://doi.org/10.1021/acsami.2c00058Dong G., Wang T., Liu a.o. H. Strain-Induced Magnetoelectric Coupling in Fe3O4/BaTiO3 Nanopillar Composites. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2022, vol. 14, no. 11, pp. 13925–13931. doi: https://doi.org/10.1021/acsami.2c00058Tatarenko S., Bichurin M.I. Microwave Magnetoelectric Devices. Advances in Condensed Matter Physics, 2012, p. 286562. doi: https://doi.org/10.1155/2012/286562Tatarenko S., Bichurin M.I. Microwave Magnetoelectric Devices. Advances in Condensed Matter Physics, 2012, p. 286562. doi: https://doi.org/10.1155/2012/286562Timoshenko S., Woinowsky-Krieger S. Theory of plates and shells. Mc Oraw-Hill Book Company, Inc, New York Toronto London, 1959.Timoshenko S., Woinowsky-Krieger S. Theory of plates and shells. Mc Oraw-Hill Book Company, Inc, New York Toronto London, 1959.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.