Математическая модель поведения слоистой мультиферроидной структуры в неоднородных электрических полях в области сверхвысоких частот
https://doi.org/10.34680/2076-8052.2024.1(135).137-153
Аннотация
В работе на основе дисперсионных характеристик спиновых волн и теории магнитоэлектрического эффекта строиться математическая модель поведения мультиффероидной структуры в неоднородном электрическом поле. Учитывается природа обменного взаимодействия, также рассматриваются обменные граничные условия Радо-Уиртмена на основе представления их в терминах плотности свободной энергии. На основе построенной математической модели оценивается вклад в дисперсионную картину спиновых волн внешнего электрического поля разной полярности. В заключении приводится ряд случаев применения построенной математической модели при проектировании электронно-управляемых устройств направленного распространения спиновых волн, а также базовых устройств для нейроморфных вычислений.
Об авторе
А. О. Никитин
Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого
Россия
Россия
Никитин Александр Олегович – старший научный сотрудник,
Великий Новгород.
Список литературы
1. Bichurin M. I., Petrov V. M., Petrov R. V., Tatarenko A. S. Magnetoelectric composites. New York: Ltd, 2019. 296 p.
2. Vopson M. V. Fundamental of multiferroic materials and their possible application // Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences. 2015. 40(4). 223-250. DOI: 10.1080/10408436.2014.992584
3. Petrov R. V., Tatarenko A. S., Srinivasan G., Mantese J. V. Antenna miniaturization with ferrite-ferroelectric composites // Microwave and Optical Technology Leters. 2008. 50(12). 3154-3157. DOI: 10.1002/mop.23939
4. Бичурин М. И., Петров Р. В., Воробьев Ю. Д., Килиба Ю. В. Полосовой перестраиваемый магнитоэлектрический СВЧ фильтр // Труды Международного Форума по проблемам науки, техники и образования, 8-12 декабря 1997, Москва: в 2 вып. Вып 2. Проблемы геоэкологии, разведки и эксплуатации месторождений полезных ископаемых. Применение аэрокосмических технологий в науках о Земле. Электронные, оптико-электронные и микроволновые приборы и системы. Новые информационно-интеллектуальные системы и технологии. Проблемы и достижения высшего и среднего образования. Москва, 1997. С. 234-238.
5. Tatarenko A. S., Srinivasan G., Filippov D. A. Magnetoelectric microwave attenuator // Electronics Letters. 2007. (43)12. 674-675. DOI: 10.1049/el:20070949
6. Bichurin M. I., Petrov R.V. Magnetoelectric Phasers for PAS // Proceedings of The 2nd International Conference on Satellite Communications. Moscow, 1996. P. 172-176. DOI: 10.1109/ICSC.1996.864274
7. Бичурин М. И., Петров Р. В., Соловьёв И. Н., Соловьёв А. Н., Коваленко Д. В. Исследование магнитоэлектрического СВЧ-гиратора // Современные проблемы науки и образования. 2012. 2. 201-208.
8. Petrov R. V., Nikitin A. O., Bichurin M. I., Srinivasan G. Magnetoelectric antenna array // International Journal on Communications Antenna and Propagation. 2020. 10(6). 371-376. DOI: 10.15866/irecap.v10i6.18658
9. Multiferroic Materials: Properties, Techniques, and Applications / edited by Junling Wang. CRC Press, 2017. 392 p.
10. Liu M., Sun N. X. Voltage control of magnetism in multiferroic heterostructures // Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 2009. 372. 20120439. DOI: 10.1098/rsta.2012.0439
11. Chumak A. V., Kabos P., Wu V., Abert C., Ademann C., Adeyeye F. O., Akerman J. et al. Advances in magnetics roadmap on spin-wave computing // IEEE Transactions on Magnetics. 2022. 58(6). 0800172. DOI: 10.1109/TMAG.2022.3149664
12. Nikitin A. O., Petrov R., Kiselev V., Misilin V., Bozhkov S., Milenov I., Bozhkov P. Magnonic commutator on magnetoelectric gradient structure for artificial neural networks // 18th Conference on Electrical Machines, Drives and Power Systems (ELMA). Varna: Bulgaria, 2023. P. 1-4. DOI: 10.1109/ELMA58392.2023.10202336
13. Григорьева Н. Ю., Калиникос Б. А. Теория спиновых волн в пленочных ферромагнитных многослойных структурах: монография. Санкт-Петербург: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2008. 179 с.
14. Nikitin A. O., Petrov R. V. Magnetoelectric gradient structures // Journal of Physics: Conference Series. 2021. 2052. 012029. DOI: 10.1088/1742-6596/2052/1/012029
15. Prabhakar A., Stancil D. D. Spin Waves: Theory and Applications. New York, NY: Springer, 2009. 355 p.
16. Гуревич А. Г., Мелков Г. А. Магнитные колебания и волны. Москва: Физматлит, 1994. 464 c.
17. Лакс Б., Баттон К. Сверхвысокочатотные ферриты и ферримагнетики: перевод с английского. Москва: Мир, 1965. 675 с.
18. Бичурин М. И., Петров В. М., Филиппов Д. А., Сринивасан Г. Магнитоэлектрический эффект в композиционных материалах. Великий Новгород: Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого, 2005. 226 с.
19. Rado G. T., Weertman J. R. Spin-wave resonance in a ferromagnetic metal // Journal of Physics and Chemistry of Solids. 1959. 11(3-4). 315-333. DOI: 10.1016/00223697(59)90233-1
20. Puszkarski H. Rado–Weertman boundary equation revisitedin terms of the freeenergy density of a thin film // Acta Physica Polonica Series A. 2016. 129(6). RK.129.6.1-3. DOI: 10.12693/APhysPolA.129.RK.129.6.1-1
Рецензия
Для цитирования:
Никитин А.О. Математическая модель поведения слоистой мультиферроидной структуры в неоднородных электрических полях в области сверхвысоких частот. Вестник Новгородского государственного университета. 2024;(1(135)):137-153. https://doi.org/10.34680/2076-8052.2024.1(135).137-153
For citation:
Nikitin A.O. Mathematical model of behavior of a layered multiferroic structure in inhomogeneous electric fields in the microwave region. Title in english. 2024;(1(135)):137-153. (In Russ.) https://doi.org/10.34680/2076-8052.2024.1(135).137-153
Просмотров:
31
Послать статью по эл. почте 