Упруго-индуцированные процессы перемагничивания в ортоферритах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Ли Цзянхуа

• Ли Цзянхуа
• кандидат физико-математических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Ли Цзянхуа

Введение.

Глава 1. Мапшюупругие взаимодействия в динамике доменной границы слабых ферромагнешков.

1.1. Криааллическая и магнитная сгруктура YFe03.

1.2. Магниюоптические свойства ортоферрита иттрия

1.3. Доменная струюура.

1.4. Сгруктура доменной границы в ортоферритах.

1.5. Стационарное движение доменных границ.

1.6. Mai нитоупругие механизмы торможения доменных границ.

1.7. Спинволновые резопансы.

1.8. Явления динамической самоорганизации.

Глава 2. Методы исследований движения доменной границы в неоднородных условиях.

2.1. Магнитоошические меюды исследования динамики и пересгройки доменных сгруктур.

2.2. Доменные структуры в образцах ортоферрита иприя в свободном состоянии.

2.3. Доменная граница оргоферриюв в реальных условиях.

Глава 3. Взаимодействие доменной границы с магнитными неоднородностями.

3.1. Доменная граница - динамический микрозонд.

3.2. Влияние на динамику доменной границы ростовых неодпородностей на субзвуковых скоростях движения.

3.3. Качественная физическая модель движения границы на субзвуковых скоростях в неоднородных условиях.

Глава 4. Упрую-индуцированные механизмы перемагничивания в слабых феррома! нетиках.

4.1. Условия возникновения упруго-индуцированных процессов перемапшчивания.

4.2. Магнитооптический модулятор.

4.3. Магнитные усгройства обрабо1КИ информации.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Упруго-индуцированные процессы перемагничивания в ортоферритах»

Возрааание потребностей в высокоскоростной обработке и бессбойном хранении все возрастающих массивов информации, обусловленное стреми 1ельным развитием телекоммуникационных и информационных систем, стимулировало исследования новых механизмов перемагничивания в магнитоупорядоченных средах [1-4].

Сравнительно низкие скорости протекания процессов перемашичивания в применяемых сегодня магнитоупорядоченных средах, скорость коюрых определяется скоростью движения доменных 1раниц (ДГ) составляющих не более нескольких сотен м/с, существенно ограничивают быстродействие функциональных элементов и устройств, разрабатываемых на их основе [5].

В этой связи особое место занимают слабые ферромашежки (СФМ), к коюрым опюсятся окисные соединения 1ипа ортоферриты - ИГеОз (с легкоосным магнитоупорядочением), борат железа (РеВ03) и гемажг (а-КегОз) (с легкоплоскостным магнитоупорядочением). В этих ма1ериалах наблюдается наибольшая, среди всех изученных к насюящему времени магнетиков, скорость движения ДГ [6]. В ортоферртах ее величина достигае1 20-10 м/с, что значительно превышает (до 5 раз) скорости распространения звуковых волн в этих СФМ. Для СФМ характерна высокая магниюоптическая добротность (14 град/дБ) в видимой обласш спектра. Сюль высокие динамические харакюристики СФМ уже позволили создав целую серию эффективных магии юоптических модуляторов, пространственно-временных транспарантов, обладающих не менее чем 50%-й модуляцией на частотах до Ю9 Гц.

Сочетание высоких динамических и магнитоошических свойств СФМ делает эти материалы весьма удобным модельным материалом для исследований и моделирования новых механизмов перемагничивания [7-8], обусловленных движением доменных границ, в резонансных условиях.

Спин-волновые резопансы могут возникав при условии совпадения пространственных частот, определяемых отношением толщины исследуемых образцов к размерам естественных магншных неоднородное!ей, с часюшми упругих колебаний, возбуждаемых ДГ на дозвуковых и сверхзвуковых скоростях движения [9]. Исследования наблюдаемых при этом новых механизмов перемагничивания имеют, как самостоятельный научный интерес, так и способствуют развишю опюэлектронной техники и созданию элеменюв новою поколения - спиновой электроники, основанных на явлениях квантовой природы: макроскопическом квантовом туннелировании и 1игантского магнетосопротивления [10].

Таким образом, исследования новых механизмов перемагничивания, возникающих при движении ДГ в прозрачных СФМ, являются весьма актуальными и имею! большое научное и прикладное значение.

Целью работы является разработка и применение магнитооптических методов исследования нелинейной и нестационарной динамики ДГ, динамических свойств прозрачных СФМ, построение новых элементов и устройс!в для высокоскороспюй обрабо1КИ информации.

Основные задачи исследования

• Разработка методов исследования быстропротекающих процессов перемагничивания в оптически прозрачных магниюупорядоченных средах при переменных и импульсных воздействиях.

• Исследование макроскопических нелинейных явлений, сопровождающих процесс пиннинга доменной границы на естественных ма1нитных неодпородностях ростовой природы.

• Исследования наномасшгабной магнитной струк1уры доменной границы и упругой деформации в ортоферритах методами аюмно-силовой микроскопии.

• Разработка новых быстродействующих ма1 нитоопшческих усфойств обработки информации.

Научная новизна

• Впервые исследовано нестационарное движение ДГ в монокристаллических прозрачных образцах орюферрита иттрия (УРеОз) в импульсных и периодических магнитных полях. Усыновлена взаимосвязь такого движения с явлением ниннинга (захвата) ДГ на магнитных неоднородностях ростовой природы.

• Построена качественная физическая модель движения ДГ в реальной сильно диссипативной среде. Усыновлена резонансная природа такою движения.

• Методами атомно-силовой микроскопии впервые исследована тонкая магнитная структура неподвижной доменной стенки и определена амплитуда соотве1С1вующей упругой деформации. Предложено качественное объяснение ее аномальной величины, основанное па механизме обменного усиления спин-решеточных возбуждений в СФМ [II] (Туров Е.А.).

• Экспериментально подтверждена концепция, согласно которой ДГ в прозрачных СФМ является естественным микрозондом для исследования их динамических свойств.

Научная и практическая значимость рабо1ы

• Разработан и применен магнитооптический меюд исследования и контроля магнитодинамических параметров прозрачных магнетиков.

• На основе вновь обнаруженного упруго-индуцированного механизма неремагничивания разработан магниюошический модуля юр, позволяющий переключать электромагнитное излучение с еубнаносекундной дли I ельностью.

Основные защищаемые положения

1. Зависимость движения доменных границ в пластинчашх прозрачных образцах YFeC>3 с естественными машигными неоднородностями ростовой природы в зависимости oi амплшуды импульсных и переменных продвигающих магнитных полей носи г сильно нестационарный, флуктуационный характер, сопровождается пиннингом ДГ.

2. Доменная граница, как макроскопический объект (с удельной массой 10 ~13 г/см3), представляет собой естественный микрозонд для исследования динамических свойств прозрачных магнешков неразрушающим методом.

3. Наномасштабные исследования методами атомно-силовой микроскопии статических параметров доменной границы установили, что изменения ее намагниченности имеют явно выраженную юнкую регулярную структуру, тогда как упругая деформация магнитострикционной природы, связанная с ДГ и имеющая амплитуду 70 нм, являемся прямолинейной.

Апробация работы. Основные резулыаты работы представлялись и докладывались на: XVIII Международной школе-семинаре «Новые магнитные материалы для микроэлектроники», Москва (Россия), 2002; II Международном симпозиуме (Вторые Самсоновскис Ч1ения), Хабаровск (Россия), 2002; 11 Байкальской международной конференции «Магнитные ма1ериалы», Иркутск (Россия), 2003; X Семинаре азиа^кочихоокеанской академии материалов и III Конференции «Материалы Сибири» «Наука и технология наноструюурированных материалов», Новосибирск (Россия), 2003; 33-е Всероссийском совещании по физике низких температур, Ека1еринбург (Россия), 2003; Международном семинаре по проблемам магнетизма в магнитных пленках, малых частицах и наноструктурных объектах, Астрахань (Россия), 2003; Международной научной конференции «Актуальные проблемы физики твердого 1ела», Минск (Беларусь), 2003; Дальневосточном инновационном форуме с международным участием, Хабаровск (Россия), 2003; IV Региональной научной конференции «Фишка:

Фундаментальные и прикладные исследования, образование», Владивосток (Россия), 2003; International conference «Functional Materials» Partinet (Ukraine), 2003; IV Азиа1Ско-Тихоокеанской конференции «Фундаментальные проблемы опто- и микроэлектроники», Хабаровск (Россия), 2004; IX конференции студентов, аспирантов и молодых ученных по физике полупроводниковых, дюлеюрических и ма!нитных ма!ериалов, Владивосток (Россия), ПДММ-2005; V ре1иональной научной конференции «Физика: фундаментальные и прикладные исследования, образование», Хабаровск (Россия), 2005; III Международном симпозиуме «Принципы и процессы создания неорганических материалов» (Третьи Самсоновские чтения), Хабаровск (Россия), 2006; Международном симпозиуме по проблемам обработки информации, Хабаровск (Россия), 2006. Экспонаты разрабоюк по теме диссертации, представленные на выставках ВВЦ (Москва, 2005) и «Неделя высоких техполо1ИЙ» (Санкi-I Ieiербург, 2005), награждены серебряной и золотой медалями с001ве1сгвеннс).

Публикации. Основные результаты диссер1ационной рабош опубликованы в 22 статьях, тезисах докладов и Г1а1енте РФ. Pa6oia по теме диссертации проводилась в рамках единого заказ-наряда Министерсша общею и профессионального образования Российской Федерации, а 1акже по инновационному гранту РАН (совместно с Инстшугом горною дела ДВО РАН).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литера туры. Pa6oia содержит 103 страницы машинописного текста, 37 рисунков, 2 таблицы и список цитируемой литературы из 142 наименований.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Ли Цзянхуа

Выводы, следующие из вероятностного описания, качественно объясняют опышые данные исследований неодномерной динамики ДГ в ортоферритах. ДГ принимается за квазирелятивис!кую мембрану, уравнение движения которой выглядит следующим образом [89]: д (т + ть)ц1д1 - - П™) + пщ'1т= 2МН + - д (тс2 + Пх"у)1дц, (1.26)

2 2 2 1 /2 где т = т^{а[1\\ + (У^) -а[ /с ] )-плотность ма1нитной сосявляющей массы ДГ, ту - плотност ь упругой составляющей массы ДГ равная: ту = т>(д'/[[ + (У^)2 - ч'2/с2)ш-У 1я/\ ), ПГ = {/7/'\ Пгщ], г- время релаксации ма1нитных возбуждений, ц - координат центра ДГ.

По физическому смыслу д{т + т^фдг - скорость изменения плошости импульса ДГ, включает маг ни жую и упругую компоненты; (Иу1(тс2У1д-#1Н>)-сила поверхностного на1яжения ДГ, учитывающая вклад от упругой деформации и магнитоупругого взаимодействия; тс\!т-плотность силы вязкого трения относительно времени магнитной релаксации т, 2МН- давление на ДГ внешнего магнитного поля; /\„ -плотность силы торможения за счет диссииации энер1ии в упруюй подсистеме; д(тс2 + Пхму)1дц- плотность силы определяемая неоднородностью ма1 нитных и упругих свойсж кристалла.

Фазовый портрет динамической мембраны обладает периодичностью, имеет двумерную форму с сингулярной точки у5, координата которой задается в виде У ~ (аи0(С2- У2)/Мн\у-у51 )|/2. В приближении малости силы Т7 (тахР«2МН), в асимптотическом приближении при У-)У„ было получено уравнение неодномерной ДГ [89]:

У = (х(С2-У2)/У)М[ЫУ/мШп(2п^-уоШ)\/[ПУ/мН)2\} + У». (1.27) Когда скорость ДГ совпадает с одним из собственных значений У„, соотве1ствующих положению ДГ в локальном минимуме, период неодномерности обращается в бесконечное 1ь, то ес1ь движение ДГ становится нестационарным. В работе были получены также амплитудные значения неодномерных образований:

А=т{Уп2-С1)/УГ1)\п\1-Уп/мН\,

1.28) и период неодномернои структуры

Л = (2тгтСХ)[(1 - (К/О2)/( 1 - (Уп/мН)2)}1'2.

1.29)

На рис. 1.11 представлена расчетная зависимость периодов и амплитуд неодномерных структур для разных скорой ей Уп. По мере увеличения поля, когда возрастают и значения Уп, период и амплитуда неодномерной структуры должны убывать. В дальнейших экспериментальных исследованиях эти выводы получили опытное подтверждение [93].

Неравновесные процессы, возникающие в динамике ДГ при преодолении звуковою барьера, сильно нелинейный характер движения ДГ и существование условий сильной диссипации в образцах ортоферритов делают вполне возможной самоорганизацию в перестройке доменной структуры. Все это говорит о юм, что в сверхзвуковой неодномерной динамике ДГ в ортоферритх имеет место типичная динамическая самоор!аиизация.

Ч мкм

Ч мкм

100 у мкм д мкм

100

100 у мкм а) б)

Рисунок 1.11 - Расчетная зависимость периода неодномерной структуры от импульсного ма1нитною поля для разных ра$меров неоднородности(а и б)

Глава 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ДВИЖЕНИЯ ДОМЕННОЙ ГРАНИЦЫ В НЕОДНОРОДНЫХ УСЛОВИЯХ

2.1. Магнитооптические методы исследования динамики и перестройки доменных струклур

Исследования динамики ДГ в СФМ, для коюрой хараюерны аномально высокие скорости, что предопределяет достаточно жесткие требования к точности измерения значений скорости, которая фактически зависит от пространственно-временного разрешения используемою оборудования. Наименьшая достигнутая к настоящему времени погрешноаь в определении скорости ДГ составила 2%. Она получена с помощью импульсов света длительностью 200 пс в установке с пространственным разрешением не более 1 мкм. Возникающая "оптическая размазка" ДГ на скорости 20 км/с составила 4 мкм [8,9,43-45].

Практически все разработнные высокоючные меюды исследования динамики ДГ основываются на МО эффектах. Величина МО эффектов Керра в ортоферритах крайне мала и не позволяет в оптическом диапазоне получав» кои грае шые изображения ДС и ДГ. Разработан целый ряд ме годов, основанных на эффекте Керра. Применительно к ортоферритам впервые их удалось реализовать Г.С. Кринчику с коллегами [94] в магнитооптическом микроскопе, позволяющем исследовать ДС с микронным разрешением. Па Международной конференции по магнетизму в 2006 юду (г. Киот, Япония) японской корпорацией "ШОАЯК" в качесгве экспоната была предешвлена магнитооптическая установка для регистрации и исследований ДС и ДГ. Применена цифровая камера на основе ПЗС матрицы с разрешением 0.8 Мпкс, что практически соответствует телевизионному стандарту и позволяет визуализировать изображения на 17-1 и дюймовом ХвА мониюре. Установка позволяет проводив исследования в ма! питых полях до 10 кЭ. Микроскоп работег на основе полярного и экваториального эффектов Керра.

С его помощью исследуются статические и динамические конфигурации ДС и ДГ с микронным разрешением. В частности, изучается ДС в поверхностных слоях жестких дисков персональных компьютеров, плошосп» записи информации на которых доведена до 100 Гбит/дюйм". Однако во всех этих устройствах необходимым элементом является усилитель яркое ж, применение которого вызывае1 естественное снижение пространственного и временного разрешений.

Как отмечалось выше (раздел 1.2) ортоферриты имекн окно оптической прозрачности на длине волны 630 нм, в ко юром их коэффициент поглощения уменьшается вплоть до 200 см"1 (рис. 1.2,а). Эжм поглощением определяется максимально возможная толщина пластинчатых образцов ортоферриюв, сквозь которую возможно прохождение ceeia в видимом диапазоне, достаточное для визуализации ДС и ДГ без применения усилителей яркости. Следует принять во внимание также и максимально допустимую величину интенсивности света, при ко юрой еще не происходят термомагнитные процессы разупорядочения (температура Нееля у ортоферрита иттрия TN = 640 К) и не создаются термоупругие напряжения. С учетом всех этих факторов верхняя граница толщины пластинчатых образцов YFe03 составила порядка 200мкм при их исследовании в оптическом диапазоне.

В эффекте Фарадея прохождение плоско поляризованной световой волны сквозь прозрачные пластинки образцов с ДС, в которых слабоферромагнитные моменты разпопаправлены, сопровождается поворотом плоскости поляризации в противоположных направлениях. В результате формируются высококонтрастные ДС. Интенсивность волн, прошедших сквозь эти участки и анализатор А/, в зависимости от угла поворота плоскости поляризации прошедшей световой волны определяется выражением А/// ~ sin 0F, здесь 0F - угол фарадеевского вращения. Очевидно, что наибольший поворот вр за счет мапштною круговою двупреломления (эффекта Фарадея) буде1 наблюдаться при распространении света вдоль направления намагниченности: К^М. В ортоферритах эю происходи! при распространении света вдоль ОЛН [001]. В результат на магнитное круговое двупреломление накладывается оптическое двупреломление. Эффект Фарадея уменьшается. МО контраст ухудшается. Это объясняется фазовым сдвигом между двумя световыми волнами, поляризованными во взаимно перпендикулярных направлениях для света, направление распространения которого совпадает с осью [001] кристалла. Разность коэффициешов преломления в УРеОз Лп = па - щ = 3.5-10 вызове! удельный фазовый сдвиг для волн, линейно поляризованных вдоль осей [100] и [010], который на длине волны 630 нм достшаег 2-105 град/см [20].

Индикатрисы эллипсов поляризации двух волн на выходе из ортоферритов оказываются повернутыми относительно друг друга на утл 90°. Большая ось эллипса поляризации поворачивается ожосительно направления линейной поляризации падающей волны на угол 0/:

1я20Р = (2у/(иа2- /2Ь2))ьт(2я(па- пь)ШХ), (2.1)

Здесь Я-длина волны излучения, пл = (гхх)1/2 и пь = (еуу)1/2 -диагональные компоненты, а уь =/еху- недиагональная компонент тензора диэлектрической проницаемости. Поворот оси результирующею эллипса поляризации на выходе из пластинки:

0, =у/(пМ)~15т(2п-с1Ш1). (2.2)

Как показано в [95], 0г в зависимости от юлщины имеем осциллирующий характер. В соответствии с (2.2) наилучший кошраст доменной картины (8т2т&/((Ехх)1/2-(Еуу)|/2)/А = 1) соотвегс1вует толщине образца (I = (2к + 1 )Я/(4Аи), где к - целое число.

При ориентации пластинчатых образцов ортоферритов перпендикулярно оптическим осям, оптическое двупреломление а/,,-»/, обращается в нуль. Выражение (2.1) приобретет упрощенный вид: 0Ь = тгуШ{пк). Толщина пластинки, для которой на выходе из криаалла получается наибольшее вращение плоскости поляризации падающей световой волны определяется выражением где а - оптическое поглощение. При толщине d0lu оптическая эффек1ивность (г| = Д///о) будет наибольшей:

Здесь Т = 20р/(Х - магнитооптическая добротное п> ортоферрита. Рассчитанная в насюящей работе дисперсионная зависимость Ч'(А) для УРеОз представлена на рис. 1.3. На этом механизме взаимодейавия свеювой волны и соответствующего магнитного момента магнитоупорядоченпо1 о ма!ериала строятся практически всс МО методы визуализации высококонтрастных ДС в ортоферритах.

Первым МО развитием индукционного метода Сикстуса-Тонкса явился ею аналог, разработанный и примененный М.В. Четкиным с коллегами [6] (рис. 2.1, а). Этот метод позволял исследовать динамику ДГ в образцах вырезанных перпендикулярно как оптической оси, гак и ОЛИ. В последнем случае в схему включалась четверг ьволновая пластинка из слюды, для получения круговой поляризации у падающей световой волны. При прохождении света поляризованного вдоль направления, совпадающею с одной из индикатрис, уменьшалось влияние оптического двупреломления. Погрешность измерений скорости ДГ составила 10%. На основе импульсных источников лазерного излучения с длительностью 6 нс (азогный лазер с продольным разрядом типа ЛГИ-21) был разработан стробоскопический метод для исследования динамики ДГ в ортоферритах и борате железа [96]. опт = (20F)"1arctg(40r/a),

2.3)

Г| = exp[-(lF)"1arctg20r]sin2(arctg2lF).

2.4) нв^щ САМОПИСЕЦ

ПДС-21 а) магнитооптический аналог метода Сикстуса-Тонкса: 1 - Не-№ лазер, 2 - СаСОз, 3 -поляризаторы и анализатор, 4 - конденсорная линза, 7 - собирающая линзы, 5 -градиентные магниты, 6 - катушки Гельмгольца, 8 - четвертьволновая пластина (к/4) б) метод двукратной высокоскоростной микрофотографии: 1 - азотный лазер с поперечным разрядом, 2,6 - линзы, 3 - лазер на красителе, 4 - делитель, 5 - зеркала, 8,9 - поляризаторы и анализатор, 7-прозрачный образец СФМ, 10-катушки Гельмгольца, 11 - градиентные магниты, 13 - фотоаппарат.

Рисунок 2.1 - Магнитооптические методы исследования динамики ДГ в СФМ

Впервые было зафиксировано возникновение неодномерных образований в момент перехода ДГ к сверхзвуковому движению. Самый существенный прогресс в исследовании сверхзвуковой динамики ДГ в СФМ был достигнут с помощью разработанного метода двукратной высокоскоростной микрофотографии [54] (рис.2.1,6). Источником света служил импульсный азотный лазер с поперечным разрядом с наименьшей длительностью импульсов, равной 200 пс. Импульсы света были синхронизованы с импульсами продвигающих магнитных полей. Использование двукратной подсветки движущейся ДГ с заданной оптической задержкой позволило избежать зависимости ючности динамических исследований от синхронизации между импульсами свет и поля. Фактически был впервые реализован реально-временной способ изучения динамики ДГ в СФМ. Достигнутая погрешность измерения скорости составила не более 2% па предельной скорое I и стационарного движения ДГ равной 20-103 м/с.

Во всех работах по изучению динамики ДГ в СФМ внимание исследователей было сконцентрировано на движении ДГ со сверхзвуковыми скоростями, что вполне объяснимо интересом к возникающим при -лом физическим явлениям. В тоже время движение ДГ на субзвуковых скорое 1ях прак1ически оказалось неисследованным.

Среди работ, лишь частично затра1 ивающих данную область скоростей движения ДГ в СФМ, можно выделить следующие [62, 97]. В первом случае при исследовании динамики ДГ в СФМ меюдом, аналогичным примененному ранее Ф.К. Россолом [98], было обнаружено торможение ДГ на скорости в окрестности 2-Ю3 м/с. В рабою Ю.С. Дидосяна с коллегами был применен метод гемнопольных измерений, дающих возможное 1ь фиксировать рекордно малые смещения ДГ в малых продвшающих нолях [97]. Это позволило авторам исследовать динамику ДГ на скороаях от 0.2 до 1.1-10 м/с, которая оказалась нелинейной. В этой работе при исследовании динамики ДГ помимо продвигающего магнишот ноля применялось постоянное градиентное магнитное поле, которое возвращало одиночную прямолинейную ДГ в исходное состояние после выключения поля возбуждения.

В отличие от выполненных ранее исследований в настоящей работе был разработан и применен магнитооптический меюд для регистрации колебаний ДГ на до- и околозвуковых скорое 1ях. В качестве продвигающих ма1нигных полей использовались как переменные импульсные (в виде биполярного магнитного импульса), так и синусоидальные магнитные поля. Блок-схема установки приведена на рис. 2.2.

ГЕНЕРАТОР МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

Плата видеозахвата

КОМПЬЮТЕР

1 - Не-№ лазер, 2,6 - поляризатор и анализатор, 3,7 - линзы, 4 - образец ортоферрига, 5 - катушки Гельмгольца.

Рисунок 2.2 - Схема установки для наблюдения и исследования динамики ДГ в переменных импульсных и синусоидальных полях

Другой отличительной особенностью проведенных в работе исследований было отсутствие градиентного магнитного поля. Это обстоятельство позволило изучить динамику ДГ, находящуюся в естественном свободном состоянии. Магнитные поля, вызывающие ее смещения относительно равновесного положения имели амплитуду не превышающую 70 Э.

Источником непрерывного лазерного излучения служил Не-№ лазер с длиной волны излучения 630 нм, что совпадало с окном оптической прозрачности исследуемого ортоферрита иттрия УРеОз. Исследования динамики ДГ проводились на основе магнитооптического эффекта Фарадея. Толщина образца подбиралась с учетом представленных выше выводов. Исследуемая область образца содержала двухдоменную структуру. В образце выбиралась область с одиночной прямолинейной ДГ. Непосредственно на эту область клеилась пара катушек Гельмгольца, которые были включены согласованно. ДГ располагалась в центре области, ограниченной катушками.

ДГ под действием переменного магнитного поля, создаваемого катушками, отклонялась от исходного равновесного положения с минимальной свободной энергией. Амплитуда смещений ДГ была достаточной для ее регистрации фотоэлектрическими элементами (фотодиод ФД-256К или фотоэлектронный умножитель ФЭУ-19) без применения усилителей, в отличие от работы [62]. Смещения ДГ регистрировались также визуально с помощью цифровой камеры с последующей передачей изображений на персональный компьютер. Сигналы с фотодатчиков записывались на запоминающем осциллографе Тек^ошк ТБ85054, что позволяло в полосе частот до 500 МГц регистрировать и обрабатывать сигналы. Автоматический выбор синхронизации обеспечивал регистрацию смещений ДГ во всех диапазонах исследуемых частот (до 10 МГц). По амплитуде при разных частотах переменного поля и амплитудах прямоугольных биполярных импульсов определялась скорость движения ДГ. В полях до 70 Э скорость ДГ достигала скорости поперечного звука, равной 4-103 м/с, что соответствует ранее полученным данным [57]. Погрешность определения скорости этим методом на этой скорости не превышала 10%.

Данным методом изучались осциллограммы смещений ДГ при разных амплитудных значениях продвигающих магнитных полей, а также петли гистерезиса. По этим осциллограммам был впервые зафиксирован захват ДГ (по принятой терминологии называемый пиннингом ДГ), который проявляется в том, что ДГ при своем движении сталкивается с неоднородностями и ее скорость остается неизменной вплоть до выхода из этой неоднородности.

Рисунок 2.3 - Атомно-силовой микроскоп

В работе впервые были проведены исследования магнитной структуры ДГ (по изменению фазы) и деформации, вызванной ею с использованием атомно-силового микроскопа (ACM) NTEGRA PRIMA, производимого фирмой НТ МТД (г. Зеленоград). Данный тип АСМ имеет оптическое пространственное разрешение 1 мкм, позволяет получать оптическое увеличение до 3000 раз. Внешний вид данного микроскопа представлен на рис. 2.3.

На рис. 2.4 представлена схема изменений, сделанных в его оптической части. В схему микроскопа, применяемого наведения на исследования базового для объект атомноа)

1-составные базовые части микроскопа (1а-ксеноновая подсветка, 16-световод, 1в-трансфокатор, 1г-ПЗС камера), 2-линза, 3-зеркало, 4 - поляризатор, 5-прозрачная пластинка были внесены изменения, образца ортоферрита, 6 - анализатор силового микроскопа,

Рисунок 2.4 - Оптический микроскоп ЫТЕСИА, приспособленный для магнитооптических исследований (а) и наблюдаемые в нем ДС и ДГ (верхнее и нижнее изображения, соответственно) (б) которые позволили с высокой точностью выбирать на поверхности прозрачного пластинчатого образца (толщиной 100 микрон) с ДС область с размерами менее 30 микрон с участком прямолинейной ДГ между двумя противоположно намагниченными доменами (180-ти градусная ДГ). Реально был создан магнитооптический микроскоп для исследований ДС и ДГ в проходящем свете на эффекте Фарадея с микронным разрешением, не уступающий мировым аналогам.

В качестве источника света применена базовая высокоэффскжвная ксеноновая лампа мощностью 150 Вт (рис. 2.4, 1а). Излучение от нее с помощью световода (16) подавалось на поворошое зеркало. На пути отраженного света последовательно размещались поляризаюр, прозрачная пластинка образца ортоферрига и анализатор. Далее использовались серийно производимые огпические узлы и элементы. Досшгнутое разрешение получено благодаря использованию активной вибрационной защипл, применяемой в базовой конструкции NTEGRA PRIMA.

В результате были получены высококонтрастные устойчивые микроскопические изображения ДС и ДГ в проходящем свете, которые представлены на рис. 2.4,6. Верхнее изображение с001ве!ствует двухдоменной структуре, нижнее ДГ при скрещенных поляризаторе и анализаторе. Эти изображения получены с помощью камеры на основе ПЗС матрицы с пространственным разрешением порядка 0.5 Микс. Аналоювый сишал с матрицы с помощью устройства видеозахват в телевизионном растре передается на 19 дюймовый ЖК монитор. Для обработки получаемых видео изображений применялось типовое программное обеспечение, поставляемое компанией НТ МТД.

Атомно-силовой микроскоп NTEGRA PRIMA в контактном и бесконтактном режимах измерений с помощью зондовой иглы позволяет исследовать топографические изображения распределений деформаций по исследуемым поверхностям, проводить исследования измеиений наматиченности на поверхности образца с ДГ, а также упругих деформаций, вызванных существующей ДГ.

Зондовая игла имеет радиус закругления 20 нм. Балка с эшм зондом (кантилевером) ориентируется под углом 22° к исследуемой поверхности. При ее перемещении вдоль поверхнос!И она отслеживает поверхностный рельеф, в том числе и возникающие на исследуемой поверхносж, деформации. Измерения проводятся в области с размерами не более 130x130 мкм с точностью по осям XY менее 0.04 нм. Применение кантилевера (зондовой иглы) с напыленным на ее острие ферромагнетиком позволяв измерять изменения градиента магнитного поля по исследуемой поверхности.

2.2. Доменные структуры в образцах ортоферрита иттрия в свободном состоянии

Оксидные соединения типа ортоферриюв, феррит-гранатов, бора i а железа с монокристаллической структурой синтезируются несколькими методами [99-100]. К примеру, исследуемый в работе ортоферрш иприя получается из раствора-расплава окисла Y203 с добавлением легкоплавких растворителей шна Y203-Pb0-PbF2. Сишез монокристаллов YFe03 осуществлялся методом бестигельной зонной плавки (БЗП) с оптическим нагревом при спонтанной кристаллизации из раствора-расплава. Монокристаллы ортоферритов, исследуемые в работе, были выращены в Московском энергетическом институте в лабораюрии A.M. Балбашов. Полученные методом БЗП монокристаллы ортоферритов, к примеру YFe03, имели цилиндрическую форму с размерами 25x50 мм.

Преимущественный рост монокристаллов ортоферриюв происходит вдоль ОЛН [001]. Выращенные монокристаллы ортоферриюв имеют форму були. После синтеза монокристаллические були отжшались при температуре 1500°С с целью уменьшения искажений октаэдрического кислородною окружения ионов Fe3+. Отжиг давал снижение плотности дислокаций в л л кристаллах вплоть до 10 см' .

Как отмечалось в разделе 1.2, уширение полос поглощения в ортоферритах характерно только для ионов Fe3+ в октаэдрической позиции (рис. 1.1,а), и определяется электронными переходами 6A¡—>4T¡ и 6A¡—>4T2. В ортоферршах не возникает тетраэдрическое окружение ионов Ре3+, коюрое характерно для феррит-гранатов.

Для изготовления образцов производилась следующая последовательность операций. Рентгеноструктурный анализ для ориентации буль относительно плоскости жесткой подложки. Резка пластин требуемой толщины с площадью поверхности до 1 см2. Для исследований используйся две ориентации либо перпендикулярно оптическим осям, либо перпендикулярно ОЛН [001]. Шлифовка поверхности пластин ортоферриюв до заданной толщины и полировка до 12-13 класса чистоты. Минимально достижимая таким образом толщина-15 мкм [99]. После механической обработки поверхности образцы получаю! гак называемый наклеп, ю ее п. были упруго напряжены, что существенно ухудшало их динамические свойства. Для снятия возникающего в процессе механической полировки наклепа применяется термический отжиг и химическое фавление. Наиболее существенное повышение качества образцов дос1И1аегся после химической полировки в перегретой до 380°С ортофосфорной кислоте Н3РО4 [98]. Эюй обработке подвергались практически все исследованные образцы ортоферрита иттрия. Качественные, пригодные для магниюошических л элементов пластинки имели площадь до 4 см . Подвижное 1ь ДГ в УРе03 при нормальных условиях достигала 6000см/(с-Э) с коэрцишвноаью не превышающей 0.1 Э [99-100].

При рассмотрении процессов формообразования ДС в СФМ следует принять во внимание существенно меньшие, по сравнению с ферромагнетиками поля размагничивания. Намагниченность подрешеток для исследуемых СФМ существенно ниже, чем в ферро- и ферримагнетиках (10 Гс для УРеОз и 1000 Гс для УзРе5012). Поля размагничивания в ортоферритах реально меньше энергии анизотропии (4пМ«НА), что позволяет осуществлять эффективное управление движением ДГ в СФМ внешними магнитными полями. При этом внутри ДГ исключается образование явлений скручивания ДГ, характерных для ФМ. Для РЗО размеры и форма образцов практически не влияют на их физические свойства. В результате величина магнитостатической энергии в ортоферритах в силу малости намагниченности подрешеток определяется преимущественно только приложенным внешним полем: (8яГ' \НЧУ - \MHdV -1/2 \мНайУ, (2.5)

V V V где Я(1 - поле размагничивания, зависящее от величины м , Н - внешнее магнитное поле. В общем виде (2.5) учитывает влияние внешнего поля, плотности «энергии Зеемана» и энергии размагничивания.

В ортоферритах образуются полосовые, лабиринтные, цилиндрические и концентрические ДС [15,19,57,99,100]. Структура самих ДГ определяется

1 ООО мкм

Рисунок 2.5 - Прозрачный образец ортоферрита тулия с полосовой ДС. На вставке показан увеличенный фрагмент образца с реальными магнитными неоднородностями антисимметричным обменным взаимодействием Дзялошинского-Мория и энергией анизотропии в базисной плоскости, перпендикулярной ОЛН ([001]). В пластинчатых образцах ортоферритов при Н = 0 минимум свободой энергии достигается образованием полосовой ДС, что иллюстрирует фотография такой структуры в ТтРеОз (рис. 2.5). Здесь же на увеличенном фрагменте микрофотографии четко наблюдаются ростовые полосы. Характерной особенностью ориентации ростовых полос относительно ДС и ДГ является их параллельность.

Образование полос объясняется концентрационным переохлаждением, возникающим в процессе роста монокристаллов. Этот процесс выступает в качестве типичного примера явления самоорганизации. При их формировании возникают локальные периодические скачки температуры [101]. Как уже отмечалось выше, в результате в октаэдрическом окружении магнитных ионов Ге3+ формируются искажения в виде немагнитных включений Ге2+ и Ге4. В наибольшей степени эти полосы образуются на краях монокристаллической були, тогда как в средней ее части образцы имеют более однородную структуру (рис. 2.5). Часть из них становится немагнитными - Ре2+ или Ре4+, то есть образуют темные полосы, другая часть может оказаться пересыщенной Ре3+, что вызовет формирование светлых полос. Это объясняет видимую в проходящем свете модуляцию магнитооптического контраста (рис.2.5). Периоды наблюдаемых магнитных неоднородностей с разной интенсивностью (потемнением) имеют следующий ряд значений: 10, 30, 60 и 120 мкм. Этот ряд значений использовался для объяснения наблюдаемого торможения ДГ на некоторых скоростях при сверхзвуковом движении [70, 79].

Рисунок 2.6 - Типы ДГ при разных ориентациях относительно кристаллографических осей в ортоферритах

В пластинках образцов УГе03, вырезанных перпендикулярно ОЛН [001], в отсутствии магнитного поля (Н = 0) образуется лабиринтная ДС. С учетом ориентации векторов ¿и М относительно кристаллографических осей. Так в лабиринтной ДС энергетически более выгодной является ориентация плоскости ДГ перпендикулярно оси [100], то есть имеет место ДГ неелевского типа. Плоскость ДГ в изгибах лабиринтов перпендикулярна к оси [010], то есть представляет собой ДГ блоховского типа. Возможные типы ДГ в ортоферритах приведены на рис. 2.6.

В соответствии с этими определениями в полосовой ДС, показанной на рис. 2.5, преимущественной становится ориентация плоскости ДГ перпендикулярно оси [100].

Динамика одиночной прямолинейной ДГ исследовалась

Жн, I

ИШТТПТГПТТТТПтттт— б)

Рисунок 2.7 - Конфигурация ДГ в градиентном магнитном поле(а) и результирующее магнитное поле (б) [57] в образцах, плоскость которых была перпендикулярна оптической оси. Это означает, что изучалась динамика только аналога неелевской ДГ (рис. 2.6, в). н н„

-н.

- биполярное прямоугольное магнитное по. Н, н„

1 1 а)

- синусоидальное магнитное поле б)

1 - начальное положение свободной ДГ, 2а и 26 - положения ДГ при включенном продвигающем поле, 2ДЬ - размах смещений ДГ от свободного состояния

Рисунок 2.8 - Положение ДГ в образце с ДС и катушкой для продвигающих магнитных полей, а) - ДГ в свободном (без градиентного магнитного поля) состоянии, б) - эпюры продвигающих магнитных полей

Как уже ошечалось, в работе не использовалось носюянное градиентное поле (grad#), которое ранее применялось для установления одиночной прямолинейной ДГ и играло роль возвращающей силы, учитываемой в уравнении динамики (1.20). Наличие gradН вносило искажения в величину результирующего поля: HR = H-SgmdHgr (рис.2.7,б), 1де S - координата, определяющая положение ДГ через некоторое время после начала движения (рис.2.7,а).

Конфигурация двухдоменной структуры и ДГ, находящейся в свободном состоянии с приложенным продвигающим полем в исследуемом образце ортоферрита, представлена на рис. 2.8 [57, 102-105]. Проблема возвращения ДГ в исходное состояние была решена за счет применения знакопеременных продвигающих магнитных полей. Исследования проводились на одинаковых частотах обоих типов продвигающих полей.

2.3. Доменная граница ортоферритов в реальных условиях

Несмотря на достаточную изученное ib явления гистерезиса в ферромагнитных материалах, его роль при исследовании процессов перемагничивания во вновь создаваемых магниюупорядоченных материалах в последнее время стала быстро возрастать [106-108]. Это можно объяснить увеличением объема исследований магии1ных свойств наноструктурированных материалов, открытием явлений аномальною увеличения магнегосопротивления (колоссального, 1шантского), теоретическими и экспериментальными исследованиями явления пиннинга и депиннинга, макроскопического квантового туннелирования ДГ [109-113]. Способствует этому и расширение динамического диапазона электронной аппаратуры, продвижение ее в гигагерцовый диапазон, а также приходом в эту область вычислительной техники с огромными возможностями для запоминания и обработки получаемых данных [112-113].

Все эти исследования активно и стремительно реализуются в действующих устройствах и приборах. К примеру, быстрое возрастание плотности магнитной записи за счет многослойного расположения наночастиц CoPt с диаметром 50 нм (106 атомов), требует учета полей размагничивания #d, так как величина полей переключения является сопоставимой с Hd. Исследования по гистерезисным зависимостям процессов изотропного перемагничивания в таких условиях с учетом упругих напряжений на основе энергетического подхода устанавливают состав и структуру с минимумом энергии анизотропии [108]. С помощью гистерезисных зависимостей В(Н) было зарегистрировано намагничивание суперпарамагнитных нанокластеров V15, получившее объяснение резонансным обменом энергией между спиновой и фононной подсистемами [106].

Наличие в исследуемом ортоферрите иттрия естественных магнитных неоднородностей создает благоприятную возможность для исследования процессов перемагничивания в этих условиях. С этой целью в уже описанной магнитооптической установке фотоэлектрический сигнал смещений ДГ подавался на Y вход запоминающего осциллографа Tektronix TDS5054.

ГЕНЕРАТОР МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

Y1 или X Y2 ОСЦИЛЛОГРАФ TDS-5054

1 - Не1Че лазер, 2,6 - поляризатор и анализатор, 3,7 - линзы, 4 - образец ортоферрита, 5 - катушки Гельмгольца

Рисунок 2.9 - Магнитооптическая установка для исследования явления гистерезиса в движении ДГ в ортоферрите иттрия

Сигнал амплитуды магнитного поля подавался на X вход (рис. 2.9).

Эта магнитооптическая схема позволяла получать типичные гистерезисные зависимоеIи. Фактически были получены зависимости смещений ДГ по образцу в переменных полях Х(//(0). Заре1 истрирован оптически наблюдаемый скачкообразный характер движения ДГ в о ¡дельных областях образца. Величины интервалов нестационарных движений ДГ оказались связанными с указанными выше характерными размерами магнитных неоднородностей (разд. 2.2). Вид зависимости Х(Щг)) показал, что такое поведение ДГ соответствуе! ее захвату и удержанию магнишой неоднородностью, явлению так называемого пинниша (депиннинга) ДГ [109,113]. Сравнительные характеристики параметров различных МО-меюдов представлены в таблице 2.1.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проделанной работы были получены следующие результаты:

1. Разработан метод изучения процессов перемагничивания, обусловленных как смещениями доменных границ, гак и неоднородным вращением вектора намагниченности, возбуждаемых переменными и импульсными магнитными полями.

2. Экспериментально обнаружен и исследован захват (пинпинг) доменной границы при ее движении на всех скоростях. Предложена качественная модель, согласно которой движение доменной границы через естественные ростовые неоднородности (магнитной природы), представляющие потенциальные барьеры для движущейся доменной границы, имеет резонансную природу и носит характер флукгуаций.

3. Впервые методами атомно-силовой микроскопии проведены наномасштабные исследования статической доменной границы в прозрачном образце ортоферрита иттрия, обладающего слабоферромагнитным упорядочением. Установлено, что доменная граница имеет тонкую сфуктуру, в которой выделяются регулярные изменения намагниченности с размерами в пределах от 200 до 1500 нм. Показано, что эти магнитные образования на статической доменной стенке могут выступать в качестве зародышей неодномерных образований, ранее зарегистрированных при сверхзвуковом движении границы, подчиняющихся закономерностям процесса динамической самоорганизации.

4. Установлены общие закономерности во вновь обнаруженном явлении упруго-индуцированного перемагничивания. Показано, что помимо скорости движения доменной границы, температуры, граничных условий на возникновение этого механизма перемагничивания существенное влияние оказывает статическая упругая деформация, вызванная доменной границей, величина которой в силу обменного усиления достигав аномально большой величины до 70 нм.

5. Получила экспериментальное подтверждение концепция, согласно которой движущаяся доменная граница представляе1 собой микрозонд для исследования динамических свойств прозрачных магнитоупорядоченных материалов. Естественная природа такого микрозонда позволяет от нес ж разработанные методы исследования механизмов перемагничивания магнетиков к неразрушающим методам контроля.

6. На основе проведенных исследований новою механизма перемагничивания предложен магнитоотпический модулятор электромагнитного излучения, отличающийся рекордно высокой скоростью переключения вплоть до нескольких десятков фс, что позволяе1 существенно повысить скорость обработки информации.

Автор выражает глубокую благодарность своему научному руководителю, доктору физико-математических наук, профессору Кузьменко Александру Павловичу за всестороннюю поддержку, совеш и рекомендации по постановке и проведению экспериментальных и теоретических исследований и помощь при обсуждении полученных результатов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Ли Цзянхуа, 2006 год

1. Боухьюз Г. Оптические дисковые системы / Боухьюз Г. М.: Радио и связь.-1991.-277 с.

2. Звездин А.К. Магнитооптика тонких пленок / Звездин А.К., Коюв В.А. -М.: Наука.- 1988.- 180 с.

3. Парыгин В.Н. Оптическая обработка информации / Парыгин В.Н., Ба-лакший В.Н. М.: Изд-во МГУ. - 1987. - 142 с.

4. Ross W.E. Advanced magnetooptic spatial light modulator device development / Ross W.E., Lambeth D.N. // SP1E. 1991. - 1562, p. 93-102.

5. Лебретон Ж. Обзор по пространственным модуля юрам света / Лебре-тон Ж. Пер. с фр„ КС-15341. - 1989. - 23 с.

6. Четкин М.В. Скорость движения прямолинейной доменной ¡раницы в оргоферритах / Четкин М.В., Шалыгин А.Н., Де ла Кампа А. // ФТТ. -1977, 19(11).— С. 3470-3472.

7. Балбашов A.M. Светоиндуцированное изменение намагниченности ш-гриевого ортоферрита / Балбашов A.M., Зон Б.А., Купершмид1 В.Я., Пахомов Г.В., Уразбаев Т.Т. // ФТТ. 1987, 29(5). - С. 1297-1305.

8. Yan Shi-shen Free boundary domain wall pinning model for the magnetization reversal in magnetic thin films / Shi-shen Yan, H. Garmestani, Yu-fengTian, Shu-jun Hu, Ru-wei Gao and other. // Japanese Journ. of Appl. Phys. 2006,45(1 A). P 93-98.

9. Туров E.А. Кинетические, оптические и акустические свойства антиферромагнетиков/Туров Е.А.Свердловск, УрО АН СССР-1990-134с.

10. Вонсовский С.В. Магнетизм / Вонсовский С.В.-М.:Наука.-1971.-1032с.

11. Крупичка С. Физика ферритов и родственных им магнитных окислов / Крупичка С. М.: Мир. 1976. - Т. 1 - 353 с. - Т. 2 - 504 с.

12. Белов К.П. Ориентационные переходы в редкоземельных Mai нетиках / Белов К.П., Звездин А.К., Кадомцева A.M., Левитин Р.З. М.: Наука. -1979.-320с.

13. Белов К.П. Редкоземельные магнетики и их применение / Белов К.П. -М.: Наука.- 1980.-239 с.

14. Дзялошинский И.Е. Термодинамическая теория «слабого» ферромагнетизма антиферромагнетиков / Дзялошинский И.Е. // ЖЭТФ. 1957. 32(6).-С. 1547-1562

15. MoriyaT. Anisotropic superexchange interaction and weak ferromagnet in an induced / MoriyaT. // Phys. Rev. 1960. - 120(1). - p. 91-98 (УФН. -1969.- 98(1). -C.81-90).

16. White M. Review of resent work on the magnetic and spectroscopic properties of rare-earth orthoferrites / White M. // Journ. Appj. Phys. 1970. -40(3). - P. 1061-1069, (УФН. -1971,103(4). - C. 593-607).

17. Смоленский Г.А. Физика магнитных диэлектриков / Смоленский Г.А., Леманов В.В., Недлин Г.М., Петров М.П., Писарев Р.В. Л.: Наука, 1974.-С. 227.

18. Кринчик Г.С. Прозрачные ферромагнетики / Кринчик Г.С., Четкин М.В. //УФН.- 1969.-98(1). С. 3-25.

19. Антонов А.В. Оптические свойства редкоземельных орюферритов / Антонов А.В., Балбашов A.M., Червоненкис А.Я. // ФТТ. 1970. - 12(6), С. 1724-1728.

20. Wood D. Optical spectra of rare earth orthoferrites / Wood D., Remeika J., Kolb E. //J. Appl. Phys. 1970,41,- P.5315-5322.

21. Вонсовский С.В. Магнетизм / Вонсовский С.В. М.: Паука. - 1971. -1032 с.

22. ХубертА. Теория доменных стенок в упорядоченных средах / Ху-берт А. М.: Мир. - 1977. - 306 с.

23. Антонов A.B. Конфигурация доменных стенок в монокристаллах редкоземельных ортоферритов / Антонов A.B., Балбашов A.M., Звез-дин А.К.,Червоненкис А.Я. Изв.АН СССР,сер.Физ. 1971, 35(6) -С.1193-1195.

24. Лисовский Ф.В. Физика цилиндрических магнитных доменов / Лисовский Ф.В. М.: Сов. Радио. - 1979. - 192 с.

25. БарьяхтарВ. Г. Цилиндрические магнитные домены и их peiueiKH / Барьяхтар В. Г., Горобец Ю.И. Киев.: Наукова думка. - 1988. - 168 с.

26. Эшенфельдер А. Физика и техника цилиндрических магнишых доменов / Эшенфельдер А. М.: Мир. - 1983. - 496 с.

27. Четкин М.В. Неодномерная динамика вертикальных линий Блоха в доменных границах феррит-гранатов / Четкин М.В., Парыгина И.В., Савченко Л.Л. // ЖЭТФ. 1996. - 110(5). - С. 1873-1882.

28. Муртазаев А.К. Критические свойства малых магнитных частиц YFeÜ3 / Муртазаев А.К., Камилов И.К., Ибаев Ж.Г. // ФНТ. 2006. - 32 (10). -с. 1227-1232.

29. Залесский A.B. Низкотемпературные аномалии интенсивности ЯМР в доменных границах кристаллов YFeOi / Залесский A.B., Кривенко В.Г., Балбашов A.M. // ФТТ. 1981. — 23(11). — С. 3459-3461.

30. Богданова Х.Г. ЯМР и динамика монодомеиизации ашиферромагнети-ка FeBOi в постоянном магнитном поле / Богданова Х.Г., Булатов А.Р.,

31. Леонтьев В.Е., Шакирзянов М.М.//ФММ. 2001. 91(5). С. 28-35.

32. Изюмов Ю.А. Магнитная нейтронография / Изюмов Ю.А., Озеров Р.П. М.: Наука. 1966.-532 с.

33. Didosyan Y.S. "Bloch lines" in domain wall of yttrium orthoferrite / Dido-syan Y.S., Reider G.A., Hauser H. //Journ. of Appl. Phys. 1999. - 85(8). -p. 5989-5991.

34. Gilbert Y.L. A Lagrangian formulation of the gyromagnetik equation of the magnetization field / Gilbert Y.L.// Phys. Rev.- 1965.-100(4).- P. 1243-1244.

35. Малоземов А. Доменные стенки в материалах с цилиндрическими магнитными доменами /Малоземов А.,Слонзуски Дж.-М.:Мир.-1982.-382с.

36. Фарзтдинов М.М. Структура доменных границ в ортоферритах / Фар-зтдинов М.М., Шамсутдинов М.А., Халфина A.A. // ФТТ. 1979. -21(5).-С. 1522-1527.

37. Екомосов Е.Г. Динамическое искривление и спектр колебаний доменной границы с линиями в редкоземельных орюферритах во внешнем магпишом поле / Екомосов Е.Г., Шамсутдинов М.А., Фарзщи-нов М.М.// ФТТ. 1990, 32(5). - С. 1542 - 1543.

38. Звездин А.К. Нелинейная динамика спиновых вихрей в ашиферромаг-нетиках / Звездин А.К. // Краткие сообщения по физике ФИ АН. 1999, 6.-с. 28-35.

39. Фарзтдинов М.М. Спиновые волны в ферро- и антиферромагнетиках с доменной структурой / Фарзтдинов М.М. М.: Наука. - 1988. - 240 с.

40. Ходенков Г.Е. Ориентационные переходы в структуре доменных ipa-ниц (ДГ) ортоферритов / Ходенков Г.Е. // Письма в ЖТФ. 2002. -28(12).-С. 13-18.

41. Четкин М.В. Генерация, динамика и соударения уединенных изгибных волн на доменных границах ортоферрита иттрия / Четкин М.В., Курбатова Ю.Н., Ахуткина А.И., Шалаева Т.Б. // ЖЭТФ. 1999, 115(6). -С. 2160-2169.

42. Четкин М.В. Гироскопическая динамика антиферрома!нигных вихрей на доменных границах ортоферрита иттрия / Четкин М.В., Курбатова Ю.Н, Шалаева Т.Б. // Письма в ЖЭТФ. 2001. - 73(6). - С. 294-296.

43. Четкин М.В. Гироскопическая квазирелятивисткая динамика аншфер-ромагнитного вихря на доменной границе ортоферриш иттрия / 4ei-кин М.В., Курбатова Ю.Н., Шапаева Т.Б., Борщеговский О.А. // Письма в ЖЭТФ. 2004. - 79(9). - С. 527-530.

44. Иванов Л.П. Экспериментальное обнаружение нового механизма движения доменных границ в сильных мапштных полях / Иванов Л.П., Логгинов А.С., Непокойчицкий Г.А. // ЖЭТФ. 1983. - 84(3). -С. 1006- 1022.

45. Georgy Е.М. Analysis of domain wall motion in canted antiferromagnets / Georgy E.M., Hagedorn F.B. // J. Appl. Phys. 1968. - 39(1). - P. 88-90.

46. Rossol F.C. Domain-wall mobility in rare-earth orthoferrtes by direct stroboscope observation of moving domain walls / Rossol F.C. // J. Appl. Phys. -1969.-40(3).-P. 1082-1083.

47. Konishi S. Domain wall velocity in orthoferrites / Konishi S., Miyama Т., Ikeda K. // Appl. Phys. Lett. 1975. - 27(4). - P. 258-259.

48. Tsang C.H. Transit-time measurements of domain wall mobilities in YFe03 / Tsang C.H., White R.L., White R.M. // J. Appl. Phys. 1978, 49(12). -P. 6052-6062.

49. Tsang C.H. Spin-wave damping of domain walls in YFe03 / Tsang C.H., White R.L., White R.M. // J. Appl. Phys. 1978.-49(12). - P. 6063-6074.

50. Четкин М.В. Исследование движения доменных границ в ортоферритах тулия и иттрия / Четкин М.В., Ахуткина А.И., Ермилова П.Н., Кузь-менко А.П., Дидосян Ю.С.// ЖЭТФ. 1981. - 81 (12). - С. 2206 -2211.

51. Chetkin M.V. Nonlinear domain wall dynamics on yttrium and thulium orthoferrites / Chetkin M.V., Akhutkina A.I., Kuz'menko A.P., Gadetskii S.N. // J. Appl. Phys. 1982. - 53(11). - P. 7864 - 7866.

52. Четкин M.B. Метод высокоскоростной фотофафнн для исследования динамики доменных границ / Четкин М.В., Кузьменко А.П., Гадец-кий С.Н., Филатов В.Н. // ПТЭ. 1984, 3. - С. 196 - 199.

53. Четкин М.В. Взаимодействие движущейся доменной границы ортофер-рита с волнами Лэмба / Четкин М.В., Кузьменко А.П., Гадецкий С.Н., Филатов В.Н., Ахуткина А.И. // Письма в ЖЭТФ.-1983.-37.- С.223-226.

54. Четкин М.В. Динамика доменных границ в 6opaie железа / Че1кин М.В., Терещенко В.Д. //Кристаллография. 1988, 33(5). - С. 1311 - 1313.

55. Барьяхтар В.Г. Динамика доменных границ в слабых ферромагнетиках / Барьяхтар В.Г., Иванов Б.А., Четкин М.В. // УФ11. 1985. - 146(3). -С.417-458.

56. Bar'yakhtar V.G. Dynamics of Topological Magnetic Solitons. Experiment and Theory / Bar'yakhtar V.G., Chetkin M.V., lvanov B.A., Gadetskii S.N. Berlin.¡Springer-Verlag. - Springer Tracts in Modern Physics. - 1994. -129,179p.

57. Барьяхтар В.Г. Фононное торможение доменной границы в редкоземельном ортоферрите / Барьяхтар В.Г., Иванов Б.А., Сукстанский А.Л. // ЖЭТФ. 1978. - 75(12). - С. 2183-2195.

58. Звездин А.К. Движение доменной границы со скоростью, близкой к скорости звука / Звездин А.К., Попков А.Ф.// ФТТ. -1979. -21(5). -С. 1334-1343.

59. Звездин М.В. Магнитоупругие уединенные волны и сверхзвуковая динамика доменных границ / Звездин М.В., Мухин A.M. // ЖЭТФ, 1992, 102(8), с. 577-599.

60. Ким П.Д. Вынужденные колебания доменной стенки на высоких частотах / Ким П.Д., Хван Д.Ч. // ФТТ. 1982. - 24(8). - С.2300-2304.

61. Ожогин В.И. Обменное усиление Mai нитоупругости в ангиферромагне-тиках / Ожогип В.И.// Изв.АН СССР, сер.физ.-1978.-42(8).С.1059-1071.

62. Штраус В. Магнитоупругие свойства иггриевого феррит-граната / Вкн.: Физическая акустика / Штраус В. М.: Мир. - 1970. - IV(B). -С.247-316.

63. Туров Е.А. Нарушенная симметрия и магнитоакуаические эффеюы в ферро- и антиферромагнетиках / Туров Е.А., Шавров В.Г. // УФ11. -1983.- 140(3). -С.429-460.

64. Бучельников В.Д. Магнитоакустика редкоземельных ортоферрритов / Бучельников В.Д., Даньшин Н.К., Цымбал Л.Т., Шавров В.Г. // УФП. -1996.-39(6).-С. 547-572.

65. Герасимчук B.C. Дрейф доменных границ ab-типа в слабых ферромаг-пешках в поле звуковой волны / Герасимчук B.C., Шигова А.А. // ФНТ. -2002.-28(12).-С. 1235-1238.

66. Demokritov S.D. Interaction between the moving domain wall and acoustic phonons / Demokritov S.D., Kirilyuk A.I., Kreines N.M., Kudinov V.I., Smirnov V.B., Chetkin M.V. //J. Magn. & Magn. Mater. 1992. - 104(1). -P. 663-667.

67. Chetkin M.V. Resonant near-sound reorientation of the domain wall plane in yttrium orthoferiite / Chetkin M.V., Kurbatova Yu.N., Akhutkina A.l. // Phys. Letters A. 1996. - 215,211.

68. Чегкин M.B. Резонансное торможение доменной границы на винтеров-ских Mai нонах в ортоферритах / Четкин М.В., Кузьменко А.П., Каминский А.В., Филатов В.Н. // ФТТ. 1998. - 40(9). - С. 1656 - 1660.

69. Кузьменко А.П. Упругие колебания в пластинчатом образце ортофер-рита иттрия, индуцированные движущейся доменной границей / Кузьменко А.П., Жуков Е.А. // Письма в ЖТФ. 2006. - 32(1). - С. 49 - 54.

70. Ushiyama S. Effect of acoustic wave on domain wall velocity / Ushiyama S., Shiomi S., Fujii T. //Jap. Jour, of Appl. Phys.- 1979.- 18(6).- P. 1061-1069.

71. Fujii T. Analysis of domain wall motion under influence of magneto-elastic coupling in orthoferrite / Fujii Т., Shiomi S., Shinoda Т., Ushiyama S. // JAP. 1982.-53(11).-P. 8113-8115.

72. Четкин M.B. Микрозондирование динамических свойств прозрачных слабых ферромагнетиков доменной границей / Четкин М.В., Булгаков В.К., Кузьменко А.П. // Известия Высших учебных заведений. -Физика. 2001. - 6. - С. 84-89.

73. Четкин М.В. Движение доменных границ блоховского шпа / Чет-кии М.В., Гадецкий С.Н., Кузьменко А.П., Филатов В.Н. // ФТТ. 1984.- 26(9). С.2655-2660.

74. Барьяхтар И.В. Динамическое торможение доменной границы в слабом ферромагнетике / Барьяхтар И.В., Иванов Б.А. // Киев. 1983. - Препринт ИТФ-83-111Р. -28 с.

75. Winter J.M. Bloch wall excitation application to nuclear resonance in Bloch wall / Winter J.M. // Phys. Rev. 1964. - 124(2). - P.452^59.

76. Кузьменко А.П. Нелинейная сверхзвуковая динамика доменных фаниц в слабых ферромагнетиках Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук / Кузьменко А.П. -2002.-43 с.

77. Звездин А.К. Резонансное торможение доменной фаницы в периодически неоднородной среде / Звездин А.К., Попков А.Ф. // Письма в ЖТФ.- 1984.- 10(8).-С. 491^94.

78. Казаков В.Г. Параметрическое возбуждение винтеровских колебаний доменных границ / Казаков В.Г., Крюков И.И., Махро В.В. // ЖТФ. -1986.-56(1).-С. 189-191.

79. Bohr J. The influence of domain wall dynamics on magnetization processes and interval friction / Bohr J., Makhro V.V., Tishin A.M. // Phys. Lett. A. -1995.-202.-P. 230-232.

80. Четкин М.В.Нелинейная динамика доменных границ в ортоферритх / Четкин М.В., Кузьменко А.П., Гадецкий С.Н., Ахуткина А.И. // ЖЭТФ.- 1984.-82.-С. 1411-1417.

81. Chetkin M.V. Supersonic domain wall dynamics in the orthoferites

82. J.American Ceramics / Chetkin M.V., Akhutkina A.I., Kuz'menko A.P., Gadetsky S.N. / 1CF4. -1985. P.8790 - 8792

83. Четкин M.B. Сверхзвуковая несгационарносгь динамики доменных границ ортоферрита иггрия / Четкин М.В., Гадецкий С.Н., Филатов В.Н., Курбатова Ю.Н., Гомонов C.B., Квиливидзе В.А., Кадомцева М.Б. // ЖЭТФ. 1985. - 89(4). - С. 1445 - 1451.

84. Чегкин М.В Диссипативные структуры при сверхзвуковом движении доменных границ в ортоферритах / Четкин М.В., Звездин А.К., Гадецкий С.Н., Гомонов C.B., Смирнов В.Б., Курбатова Ю.Н. // ЖЭТФ. -1988.-94(1).-С. 269-279.

85. Четкин М.В. Генерация, динамика и соударения уединенных изгибных волн на доменных границах ортоферрита иттрия / Четкин М.В., Курбатова Ю.Н., Ахуткина А.И., Шалаева Т.Б. // ЖЭТФ. 1999. - 115(6) . -С. 2160-2169.

86. Didosyan Y.S. Light diffraction by a single domain wall / Didosyan Y.S., Hauser H, Nicolics J., Yavorsky LR. // JMMM. 1999. - 203. - P. 247-249.

87. Кузьменко А.П. Дифракция света на динамических упругих деформациях доменной границы в ортоферритах в момент преодоления звукового барьера / Кузьменко А.П., Каминский A.B., Жуков H.A., Фила-юв В.Н. // ФТТ. 2001. - 43(4). - С. 666-672.

88. Гомонов C.B.Вероятностное описание нелинейной динамики доменных границ / Гомонов C.B., Звездин А.К., Четкин М.В. // ЖЭТФ.- 1988, 94(11) .-С. 133- 139.

89. Гомонов C.B. Нелинейная динамика доменных границ в сильно анизотропных магнетиках. Автореферат диссертации на соискание степени канд. физ.-мат. наук. / Гомонов C.B. - М. 1985. С. 25.

90. Четкин М.В. Самоорганизация при сверхзвуковом движении доменных границ в ортоферритах / Четкин М.В., Гомонов С.Н. // Тезисы докладов X Всесоюзной школы-семинара «Новые магнитные материалы длямикроэлектроники». Рига. - 1988. - С. 197 - 198.

91. ЧежинМ.В. Релаксация неодномержклей на движущейся доменной границе ортоферрита иттрия / Че1кин М.В., Лыков В.В., Гомонов С.В., Курбагова Ю.Н. // ФТТ. 1989. - 31(2). - С. 212 - 214.

92. Kuzvmenko А.Р. Multidimensional self-organisation structures in supersonic dynamics of domain wall in orthoferrites / Kuz'menko A.P., Dobromys-lov M.B. JMMM. - 2003. - 263. - P. 88-92.

93. Кринчик С.Г. Поверхностная структура и релаксация доменных ¡раниц в иттриевом ортоферрите и висмутсодержащем фанате / Кринчик С.Г., Нурмахамедова Г.М., Золоторев В.П.// ЖЭТФ.- 1984.-87.- С.2014-2021.

94. Четкин М.В. Магнитооптические свойства ортоферритов в инфракрасной области / Четкин М.В., Щербаков Ю.И. // ФТТ. 1969,11(11). - С. 1620-1623.

95. Четкин М.В. Сверхзвуковая динамика доменных границ в ортоферрше иттрия / Четкин М.В., Гадецкий С.Н., Ахуткина А.И. // Письма в ЖЭТФ. 1982.-т. 35; 9.-С. 373-375.

96. Didosyan Y.S. Subsonic domain wall dynamics in yttrium orthoferrite / Di-dosyan Y.S., Hauser H., Barash V.Y., Fulmek P.L. // J.Magn.& Magn. Mater. 1998. - 177-181. - P. 203 - 204.

97. Rossol F.C. Domain-wall mobility in yttrium orthoferrite / Rossol F.C. // Phys Rev.Lett. 1970, 24(18). - P.1021-1023.

98. Балбашов A.M. Магнитные материалы для микроэлектроники / Балба-шов A.M., Червоненкис А.Я. М.: Энергия. - 1979. - 216 с.

99. Яковлев Ю.М. Монокристаллы ферритов в радиоэлектронике / Яковлев Ю.М., Генделев С.Ш. М.: Сов. радио. - 1975. - 360 с.

100. Балбашов A.M. Влияние давления кислорода при синтезе на свойспш монокристаллов ортоферритов / Балбашов A.M., Червоненкис А.Я., Антонов А.В., Бахтеузов В.Е. // Изв. Ан СССР. Сер. физическая. 1971. -35(6).-С. 1243-1247.

101. Васьков М.И. Пиннинг доменной границы в ортоферритах на дозвуковых скоростях / М.И. Васьков, А.П. Кузьменко, Е.А. Жуков,

102. A.B. Каминский, Ц. Ли, Р.Л. Сухов, М.В. Петерсон // IX конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по физике полупроводниковых, диэлектрических и магнитных ма1ериалов. Труды конференции. -Владивосток. 2005. - С. 282-283.

103. Мищенко A.C. Гистерезис намагниченности магнитных нанокласчеров Vis в переменном магнитном поле / A.C. Мищенко, А.К. Звездин,

104. B. Barbara // ФТТ. 2003. - Т.45Д2. - С. 278-283.

105. Augustyniak В. Investigation of magnetic and magnetomechanical hysteresis properties of Fe-Si alloys with classical and mechanical Barkhausen effects and magnetoacoustic emission / B. Augustyniak, L. Piotrowski,

106. M. Radczuk, and M. Chmielewski // Journal of Applied Physics. V.93, N.l 0.-2003.-P. 7465-7467.

107. Tejada J. Magnetic relaxation phenomena in the erbium orthoferrite ErFeC^. / J. Tejada, X.X. Zhang, F.J. Berry, G. Dates // J. Mag.& Mag. Mat. 1995, 140-144.-P. 2165-2166.

108. Добровицкий A.K. Гигантское магнетосопро!Ивление, спин-переориентационные переходы макроскопические квантовые явления в магнитных наноструктурах / А.К. Добровицкий, А.К. Звездин, А.Ф. Попков // УФН. 1996. - 166(4). - С. 439-447.

109. Добровицкий В.В. Квантовое туннелирование доменной границы а слабом ферромагнетике / Добровицкий В.В., Звездин А.К. ЖЭТФ. - 1996. -109(4).-С. 1420-1432.

110. Махро В.В. Макроскопическое резонансное квантовое туннелирование доменных границ/Махро В.В.//ФТТ. 1998.-40(10).-С. 1855-1860.

111. Кузьменко А.П. Возбуждение магнитоупругих волн сверхзвуковой доменной границей в слабоферромагиитных материалах / А.П. Кузьменко,

112. P.Jl. Сухов, Ц. Ли, Е.А. Мазур, А.Н. Марков // Четвертая региональная научная конференция «Физика: Фундаментальные и прикладные исследования, образование». Тезис докладов Владивосток, 2003.- С. 5859.

113. Кузьменко А.П. Резонансное возбуждение магнитоупругих колебаний в ортоферритах одиночной доменной границей / А.Г1. Кузьменко, Е.А.Жуков, Ц.Ли // Вестник Тихоокеанского государственного университета. Научный журнал. 2005. -№1. - С. 9-24.

114. Барьяхтар В.Г. Нелинейное движение доменной границы слабою ферромагнетика в колебательном режиме / Барьяхтар В.Г., Иванов Б.А., Ким П.Д., Сукстанский А.Л., Хван Д.Ч. // Письма в ЖЭТФ. 1983. -37(1).-С. 35-38.

115. Кузьменко А.П. Резонансное возбуждение магнитоупругих колебаний в ортоферритах одиночной доменной границей / А.П. Кузьменко, Е.А. Жуков, Ц. Ли // Вестник ТОГУ. 2005. - в. 1. - С. 9 - 24.

116. Викторов И.А. Физические основы применения ультразвуковых волн Рэлея и Лэмба / Викторов И.А. // М.: Наука. 1966. - 168 с.

117. Кузьменко А.П. Упругие колебания в пластинчатом образце ортофер-рита иттрия, индуцированные движущейся доменной границей /

118. А.П. Кузьменко, Е.А. Жуков // Письма в ЖТФ. 2006. - т.32. - в. 1. -С. 49-54.

119. Боидареико A.H. Исследование амплитудно-временных характерисшк поверхностных акустических волн при лазерном возбуждении / Бонда-ренко А.Н., Базылев П.В., Луговой В.А. // Автометрия. 2002. №2. -С. 101-107.

120. Dzhezherya Yu.I. Energy dissipation of a 180° domain wall in a defect field. Influence of film thickness / Dzhezherya Yu.I., Sorokin M.V. // Low temperature Physics. 2004. - 30(12). - P. 941-947.

121. Филимонов Ю.А. Магнитоупругие волны в касательно намагниченной ферромагнитной платине // Филимонов Ю.А., Хивинцев Ю.В. // ЖТФ. -2002.-72(1).-С. 40-50.

122. Dorofeev Dm.L. Nonlinear magnetoelastic waves in rare-orthoferrites / Dorofeev Dm.L., Pakhomov G.V., Zon B.A. // Phys. Rev. 2005. - E7I, 026607.

123. Hansteen F. Nonthermal ultrafast optical control of the magnetization in garnet films / Hansteen F., Kimel A., Kirilyuk A., Rasing T. // Phys. Rev. В 73,014421(2006).

124. Булаевский JI.M. О структуре доменной стенки в слабых ферромагнетиках / Булаевский Л.М., Гинзбург В.А. // Письма в ЖЭТФ. 1970. -11(8).-С. 404-406.

125. Chetkin M.V. Resonant near-sound reorientation of the domain wall plane in yttrium orthoferiite / Chetkin M.V., Kurbatova Yu. N., Akhutkina A.I. // Phys. Letters A. 1996, 215. - P. 211-212.

126. Еременко B.B. Магнитооптика и спектроскопия антиферромагнетиков / Еременко В.В., Харченко Н.Ф., Литвиненко Ю.Г., Науменко В.М. Киев: Наукова думка. -1989. -238 с.

127. Кузьменко А.ГТ. Упруго-индуцированный механизм перемагничивания в слабых ферромагнетиках / А.П. Кузьменко, Р.Л. Сухов, Ц. Ли.,

128. B.Д. Терещенко // Новые магнитные материалы микроэлектроники: Сборник трудов XVIII международной школы-семинара. Москва: Издательство МГУ. - 2002. - С. 99-101.

129. Кузьменко А.П. Самоорганизующиеся диссипативные струк1уры на сверхзвуковой доменной границы в слабых феррома! нетиках /

130. Захарченя Б.П. Интегрируя магнетизм в полупроводниковую электронику / Захарченя Б.П., Коренев В.Л. // УФН. 2005. - Т. 175(6). - С.628-635.

131. DaughtonJ. Magnetoresistive Memory Technology / Daughton J. // Thin Solid Films. 1992,216 - Pp. 162-168.