Размерный акустический резонанс в неоднородно намагниченном слабом ферромагнетике FeBO₃
Развита теория акустического резонанса Фабри–Перо в тонкой пластине легкоплоскостного слабого ферромагнетика FeBO₃. Показано, что смещение резонансных пиков по частоте, наблюдаемое при изменении магнитного поля, может быть объяснено в рамках ранее построенной теории магнитного линейного двупреломле...
Збережено в:
Дата: | 2007 |
---|---|
Автори: | , |
Формат: | Стаття |
Мова: | Russian |
Опубліковано: |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
2007
|
Назва видання: | Физика низких температур |
Теми: | |
Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/127814 |
Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
Цитувати: | Размерный акустический резонанс в неоднородно намагниченном слабом ферромагнетике FeBO₃ / М.Б. Стругацкий, К.М. Скибинский // Физика низких температур. — 2007. — Т. 33, № 5. — С. 564-569. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraineid |
irk-123456789-127814 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
irk-123456789-1278142017-12-29T03:03:03Z Размерный акустический резонанс в неоднородно намагниченном слабом ферромагнетике FeBO₃ Стругацкий, М.Б. Скибинский, К.М. Низкотемпеpатуpный магнетизм Развита теория акустического резонанса Фабри–Перо в тонкой пластине легкоплоскостного слабого ферромагнетика FeBO₃. Показано, что смещение резонансных пиков по частоте, наблюдаемое при изменении магнитного поля, может быть объяснено в рамках ранее построенной теории магнитного линейного двупреломления звука в кристалле бората железа с учетом экспериментальных граничных условий. Розвинуто теорію акустичного резонансу Фабрі–Перо у тонкої пластині легкоплощинного слабкого феромагнетику FeBO₃.. Показано, що зміщення резонансних піків по частоті, яке спостерігається при зміні магнітного поля, може бути пояснено у рамках раніше побудованої теорії магнітного лінійного двозаломлення звуку в кристалі борату заліза з урахуванням експериментальних граничних умов. The theory of acoustic Fabry–Perot resonance in a thin plate of easy-plane weak ferromagnet FeBO₃ has been developed. It is shown that the observed frequency shift of resonance peaks with varying magnetic field can be explained in the frame of the previously constructed theory of magnetic linear birefringence of sound in an iron borate monocrystal with due account of the experimental boundary conditions. 2007 Article Размерный акустический резонанс в неоднородно намагниченном слабом ферромагнетике FeBO₃ / М.Б. Стругацкий, К.М. Скибинский // Физика низких температур. — 2007. — Т. 33, № 5. — С. 564-569. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 0132-6414 PACS: 42.25.Gy, 72.55.+s, 75.80.+q http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/127814 ru Физика низких температур Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України |
institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
collection |
DSpace DC |
language |
Russian |
topic |
Низкотемпеpатуpный магнетизм Низкотемпеpатуpный магнетизм |
spellingShingle |
Низкотемпеpатуpный магнетизм Низкотемпеpатуpный магнетизм Стругацкий, М.Б. Скибинский, К.М. Размерный акустический резонанс в неоднородно намагниченном слабом ферромагнетике FeBO₃ Физика низких температур |
description |
Развита теория акустического резонанса Фабри–Перо в тонкой пластине легкоплоскостного слабого ферромагнетика FeBO₃. Показано, что смещение резонансных пиков по частоте, наблюдаемое
при изменении магнитного поля, может быть объяснено в рамках ранее построенной теории магнитного линейного двупреломления звука в кристалле бората железа с учетом экспериментальных граничных условий. |
format |
Article |
author |
Стругацкий, М.Б. Скибинский, К.М. |
author_facet |
Стругацкий, М.Б. Скибинский, К.М. |
author_sort |
Стругацкий, М.Б. |
title |
Размерный акустический резонанс в неоднородно намагниченном слабом ферромагнетике FeBO₃ |
title_short |
Размерный акустический резонанс в неоднородно намагниченном слабом ферромагнетике FeBO₃ |
title_full |
Размерный акустический резонанс в неоднородно намагниченном слабом ферромагнетике FeBO₃ |
title_fullStr |
Размерный акустический резонанс в неоднородно намагниченном слабом ферромагнетике FeBO₃ |
title_full_unstemmed |
Размерный акустический резонанс в неоднородно намагниченном слабом ферромагнетике FeBO₃ |
title_sort |
размерный акустический резонанс в неоднородно намагниченном слабом ферромагнетике febo₃ |
publisher |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України |
publishDate |
2007 |
topic_facet |
Низкотемпеpатуpный магнетизм |
url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/127814 |
citation_txt |
Размерный акустический резонанс в неоднородно намагниченном слабом ферромагнетике FeBO₃ / М.Б. Стругацкий, К.М. Скибинский // Физика низких температур. — 2007. — Т. 33, № 5. — С. 564-569. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
series |
Физика низких температур |
work_keys_str_mv |
AT strugackijmb razmernyjakustičeskijrezonansvneodnorodnonamagničennomslabomferromagnetikefebo3 AT skibinskijkm razmernyjakustičeskijrezonansvneodnorodnonamagničennomslabomferromagnetikefebo3 |
first_indexed |
2025-07-09T07:47:28Z |
last_indexed |
2025-07-09T07:47:28Z |
_version_ |
1837154696857387008 |
fulltext |
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2007, ò. 33, ¹ 5, ñ. 564–569
Ðàçìåðíûé àêóñòè÷åñêèé ðåçîíàíñ â íåîäíîðîäíî
íàìàãíè÷åííîì ñëàáîì ôåððîìàãíåòèêå FeBO3
Ì.Á. Ñòðóãàöêèé, Ê.Ì. Ñêèáèíñêèé
Òàâðè÷åñêèé íàöèîíàëüíûé óíèâåðñèòåò èì. Â.È. Âåðíàäñêîãî
ïð. Âåðíàäñêîãî, 4, ã. Ñèìôåðîïîëü, 95007, Óêðàèíà
E-mail: strugatsky@tnu.crimea.ua
Ñòàòüÿ ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 27 èþëÿ 2006 ã., ïîñëå ïåðåðàáîòêè 10 íîÿáðÿ 2006 ã.
Ðàçâèòà òåîðèÿ àêóñòè÷åñêîãî ðåçîíàíñà Ôàáðè–Ïåðî â òîíêîé ïëàñòèíå ëåãêîïëîñêîñòíîãî ñëà-
áîãî ôåððîìàãíåòèêà FeBO3. Ïîêàçàíî, ÷òî ñìåùåíèå ðåçîíàíñíûõ ïèêîâ ïî ÷àñòîòå, íàáëþäàåìîå
ïðè èçìåíåíèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ, ìîæåò áûòü îáúÿñíåíî â ðàìêàõ ðàíåå ïîñòðîåííîé òåîðèè ìàãíèò-
íîãî ëèíåéíîãî äâóïðåëîìëåíèÿ çâóêà â êðèñòàëëå áîðàòà æåëåçà ñ ó÷åòîì ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ãðà-
íè÷íûõ óñëîâèé.
Ðîçâèíóòî òåîð³þ àêóñòè÷íîãî ðåçîíàíñó Ôàáð³–Ïåðî ó òîíêî¿ ïëàñòèí³ ëåãêîïëîùèííîãî ñëàáêî-
ãî ôåðîìàãíåòèêó FeBO3. Ïîêàçàíî, ùî çì³ùåííÿ ðåçîíàíñíèõ ï³ê³â ïî ÷àñòîò³, ÿêå ñïîñòåð³ãàºòüñÿ
ïðè çì³í³ ìàãí³òíîãî ïîëÿ, ìîæå áóòè ïîÿñíåíî ó ðàìêàõ ðàí³øå ïîáóäîâàíî¿ òåî𳿠ìàãí³òíîãî
ë³í³éíîãî äâîçàëîìëåííÿ çâóêó â êðèñòàë³ áîðàòó çàë³çà ç óðàõóâàííÿì åêñïåðèìåíòàëüíèõ ãðàíè÷íèõ
óìîâ.
PACS: 42.25.Gy Êðàåâûå è ãðàíè÷íûå ýôôåêòû; îòðàæåíèå è ïðåëîìëåíèå;
72.55.+s Ìàãíèòîàêóñòè÷åñêèå ýôôåêòû;
75.80.+q Ìàãíèòîìåõàíè÷åñêèå è ìàãíèòîýëåêòðè÷åñêèå ýôôåêòû, ìàãíèòîñòðèêöèÿ.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: áîðàò æåëåçà, ìàãíèòíîå äâóïðåëîìëåíèå çâóêà, ìàãíèòíàÿ àíèçîòðîïèÿ, ìàãíèòî-
àêóñòè÷åñêèé ýôôåêò.
Ââåäåíèå
 ðàáîòå [1] èññëåäîâàëè àêóñòè÷åñêèé ðåçîíàíñ
Ôàáðè–Ïåðî â àíòèôåððîìàãíåòèêå FeBO3. Óëüòðàçâóê
âîçáóæäàëñÿ è ðåãèñòðèðîâàëñÿ ïüåçîïðåîáðàçîâàòåëÿìè
èç íèîáàòà ëèòèÿ Õ-ñðåçà, óêðåïëåííûìè íà áàçèñíûõ
ãðàíÿõ âûñîêîñîâåðøåííîé òîíêîé (141 ìêì) ìîíîêðèñ-
òàëëè÷åñêîé ïëàñòèíû áîðàòà æåëåçà. Òàêàÿ ãåîìåòðèÿ
ïîçâîëÿëà ðåãèñòðèðîâàòü ïîïåðå÷íûå ìîäû àêóñòè-
÷åñêîé âîëíû, ïðîøåäøèå ñêâîçü êðèñòàëë âäîëü îñè
ñèììåòðèè 3 z . Ýêñïåðèìåíòû ïðîâîäèëè ïðè àçîòíîé
òåìïåðàòóðå. Ìíîãîêðàòíûå ïåðåîòðàæåíèÿ îò áàçèñíûõ
ïîâåðõíîñòåé êðèñòàëëà â óñëîâèÿõ ðàçìåðíîãî ðåçîíàí-
ñà ïðèâîäèëè ê ðåçîíàíñíîìó âîçðàñòàíèþ àìïëèòóäû
âîëíû, ðåãèñòðèðóåìîé ïüåçîïðèåìíèêîì. Óñòàíîâëåíà
çàâèñèìîñòü ðåçîíàíñíîé ÷àñòîòû ïîïåðå÷íîãî çâóêà
�rez îò âåëè÷èíû ñòàòè÷åñêîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ Í, ïðè-
ëîæåííîãî â áàçèñíîé ïëîñêîñòè îáðàçöà. Ïðè ýòîì íà-
áëþäàëîñü íåñêîëüêî âåòâåé �rez ( )Í , ñîîòâåòñòâóþùèõ
ðàçëè÷íûì àêóñòè÷åñêèì ðåçîíàíñàì (ðèñ. 1, òåìíûå è
ñâåòëûå êðóæêè). Âñå ðåçîíàíñû ìîæíî áûëî óñëîâíî
ðàçäåëèòü íà äâå ãðóïïû: â îäíîé èç íèõ ñìåùåíèå ïðè
èçìåíåíèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ îêàçûâàëîñü íàìíîãî çíà÷è-
òåëüíåå (ðèñ. 1, ñâåòëûå êðóæêè), ÷åì â äðóãîé (ðèñ. 1,
òåìíûå êðóæêè). Ìîäû àêóñòè÷åñêîé âîëíû, ïîðîæäàþ-
ùèå ñèëüíî ñìåùàþùèåñÿ ðåçîíàíñû, ìû íàçâàëè ñèëü-
íîìàãíèòíûìè. Ïðè ñëàáîì ñìåùåíèè ðåçîíàíñîâ áóäåì
ãîâîðèòü î ñëàáîìàãíèòíûõ ìîäàõ.
Íàñòîÿùàÿ ðàáîòà ïîñâÿùåíà ðàçâèòèþ òåîðèè íà-
áëþäàåìîãî â áîðàòå æåëåçà àêóñòè÷åñêîãî ðåçîíàíñà
è èíòåðïðåòàöèè ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ðåçóëüòàòîâ [1].
Âûáîð ìîäåëè
Àíàëèç ýêñïåðèìåíòàëüíûõ çàâèñèìîñòåé �rez ( )Í
[1] îêàçàëîñü âîçìîæíûì ïðîâåñòè â ðàìêàõ íàøèõ
ìîäåëåé [2,3], îïèñûâàþùèõ îñîáåííîñòè äâóïðå-
ëîìëåíèÿ çâóêà â ýòîì êðèñòàëëå. Îäíàêî âíà÷àëå
îáðàòèìñÿ ê òåîðèè ìàãíèòíîãî ëèíåéíîãî äâóïðå-
ëîìëåíèÿ ïîïåðå÷íîãî çâóêà â òðèãîíàëüíîì ëåãêî-
ïëîñêîñòíîì àíòèôåððîìàãíåòèêå, ïîñòðîåííîé â [4].
© Ì.Á. Ñòðóãàöêèé, Ê.Ì. Ñêèáèíñêèé, 2007
Ñîãëàñíî [4,5], â òðèãîíàëüíûõ àíòèôåððîìàã-
íåòèêàõ, îòíîñÿùèõñÿ ê ïðîñòðàíñòâåííîé ãðóïïå
ñèììåòðèè D d3
6 , ê êîòîðûì ïðèíàäëåæèò áîðàò æåëå-
çà, ìàãíèòîóïðóãîå âçàèìîäåéñòâèå ñíèìàåò âûðîæäå-
íèå ñêîðîñòåé ìîä ïîïåðå÷íîãî çâóêà, ðàñïðîñòðà-
íÿþùåãîñÿ âäîëü îñè ñèììåòðèè 3z . Ïðè ýòîì
àêóñòè÷åñêàÿ âîëíà ðàñïàäàåòñÿ íà äâå ëèíåéíî ïîëÿ-
ðèçîâàííûå âî âçàèìíî îðòîãîíàëüíûõ ïëîñêîñòÿõ
ìîäû: íåìàãíèòíóþ è ìàãíèòíóþ. Ñêîðîñòü ïîñëåä-
íåé çàâèñèò îò ïðèëîæåííîãî â áàçèñíîé ïëîñêîñòè
ìàãíèòíîãî ïîëÿ. Òàêèì îáðàçîì, íàáëþäàåìûå ðåçî-
íàíñû äîëæíû áûëè áû ñîîòâåòñòâîâàòü ìàãíèòíûì è
íåìàãíèòíûì ìîäàì àêóñòè÷åñêîé âîëíû â êðèñòàëëå.
 ñîîòâåòñòâèè ñ [4], ðåçîíàíñû, ïîðîæäàåìûå íåìàã-
íèòíûìè ìîäàìè, íå äîëæíû ñìåùàòüñÿ â ìàãíèòíîì
ïîëå. Â ýêñïåðèìåíòå æå íå ñìåùàþùèåñÿ ðåçîíàíñû
âîâñå îòñóòñòâóþò. Â íàøåé ðàáîòå [6] óñòàíîâëåíî,
÷òî êðèâàÿ ÷àñòîòíîé çàâèñèìîñòè àìïëèòóäû ïîïå-
ðå÷íîãî çâóêà â òîëñòîé áàçèñíîé ïëàñòèíå FeBO3
èìååò òîíêóþ ñòðóêòóðó, ïðîèñõîæäåíèå êîòîðîé ñâÿ-
çàíî ñ îòðàæåíèåì çâóêà îò ãðàíèö êðèñòàëëè÷åñêèõ
áëîêîâ è ïîâåðõíîñòè êðèñòàëëà. Ïåðèîä ýòîé ñòðóê-
òóðû ðàñòåò ñ óìåíüøåíèåì òîëùèíû áëîêîâ è îáðàç-
öà. Îáñóæäàåìûå çäåñü àêóñòè÷åñêèå ðåçîíàíñû â
òîíêîé âûñîêîñîâåðøåííîé ïëàñòèíå áîðàòà æåëåçà
ïî ñóùåñòâó ÿâëÿþòñÿ âûðîæäåííûì ñëó÷àåì òîíêîé
ñòðóêòóðû, íàáëþäàåìîé â èçîìåòðè÷íîì îáðàçöå.
Îðèåíòàöèÿ îñåé ïîëÿðèçàöèè ìàãíèòíûõ (r) è íå-
ìàãíèòíûõ (q) ìîä àêóñòè÷åñêîé âîëíû îïðåäåëÿåòñÿ
ñîîòíîøåíèåì [4]
x
y
z
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
cos sin
sin cos
2 2 0
2 2 0
0 0 1
r
q
z
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
. (1)
Çäåñü x || 2 x ;
— óãîë îòêëîíåíèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ îò
îñè x (ñì. ðèñ. 2,à).
Ðåçîíàíñíûå ÷àñòîòû ìîä îïðåäåëÿþòñÿ èç óñëî-
âèé ðàçìåðíîãî ðåçîíàíñà
� �pv d/ rez � , (2)
ãäå d — òîëùèíà êðèñòàëëà;�rez — ðåçîíàíñíàÿ ÷àñòîòà;
v — ôàçîâàÿ ñêîðîñòü ìîäû; ð — ïîðÿäîê ðåçîíàíñà.
Ïîäñòàâëÿÿ ñþäà âûðàæåíèÿ äëÿ ñêîðîñòåé [4]
vr
E me
E me D
C H H
H H H H H
�
� �
44 2
1
1
2
( )
, (3)
v
C
q � 44
, (4)
ïîëó÷àåì ïîëåâóþ çàâèñèìîñòü ðåçîíàíñíûõ ÷àñòîò
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2007, ò. 33, ¹ 5 565
Ì.Á. Ñòðóãàöêèé, Ê.Ì. Ñêèáèíñêèé
à
�
�
/2
,
Ì
Ã
ö
�
�
/2
,
Ì
Ã
ö
0 2 4 6 8
200
190
180
170
160
150
H 10 ,� �4 –1
À ì
1
2
3
4
5
6
~~
á
0 2 4 6 8
200
190
180
170
160
150
H 10 ,� �4 –1
À ì
P
S
PS
1
2
3
~~
4
5
P = 13r
P = 12r
P = 11r
P = 11q
P = 10q
P = 9q
P = 13r
P = 12r
P = 11r
Ðèñ. 1. Çàâèñèìîñòü ðåçîíàíñíîé ÷àñòîòû îò ìàãíèòíîãî ïîëÿ: ñèëüíîìàãíèòíûå ìîäû (ýêñïåðèìåíò) (�), ñëàáîìàãíèò-
íûå ìîäû (ýêñïåðèìåíò) (�); 4, 5, 6 — íåìàãíèòíûå ìîäû Pq â áàçèñíîèçîòðîïíîé ìîäåëè, 1, 2, 3 — ìàãíèòíûå ìîäû Pr
â áàçèñíîèçîòðîïíîé ìîäåëè (à); 1, 2, 3 — ìàãíèòíûå ìîäû Pr â áàçèñíîàíèçîòðîïíîé ìîäåëè, 4,5 — ñëàáîìàãíèòíûå
ìîäû PS (á).
�
�
rez
( ) ( )
( )
r E me
E me D
H
p
d
C H H
H H H H H
�
� �
44 2
1
1
2
, (5)
�
�
rez
( )q p
d
C
� 44 , (6)
ãäå
= 4,28�10
3
êã/ì
3
— ïëîòíîñòü êðèñòàëëà; C 44 =
= 10,2�10
10
Äæ/ì
3
[7] — óïðóãèé ìîäóëü; H E = 2,4�10
8
À/ì
— îáìåííîå ïîëå; Í D � 8�10
6
À/ì — ïîëå Äçÿëîøèíñêî-
ãî; H Hme me1 2, — ïåðâîå è âòîðîå ìàãíèòîóïðóãèå ïîëÿ
[4,5].
Êðèâûå, ïîñòðîåííûå íà îñíîâå (5) äëÿ p � 11, 12,
13, ïðåäñòàâëåíû íà ðèñ. 1,à. Ïðÿìûå ëèíèè ñîîòâåò-
ñòâóþò íåìàãíèòíûì ðåçîíàíñàì (6).
 ýêñïåðèìåíòå [1] íàïðàâëåíèÿ êîëåáàíèé ïüåçî-
ïðåîáðàçîâàòåëåé áûëè ïàðàëëåëüíû îñè 2 x êðèñòàë-
ëà. Âðàùàÿ ïîëå, àâòîðû [1] ñòðåìèëèñü íàñòðîèòüñÿ
íà ìàãíèòíûå èëè íåìàãíèòíûå ìîäû. Â ñîîòâåòñòâèè
ñ (1) âåêòîðû ïîëÿðèçàöèè ìàãíèòíûõ ìîä áóäóò ñî-
âïàäàòü ñ îñüþ 2x, êîãäà ìàãíèòíîå ïîëå ïàðàëëåëüíî
(
� ��èëè îðòîãîíàëüíî (
�� / 2) ýòîé îñè (ðèñ. 2,á,â).
 ñëó÷àå æå îðèåíòàöèè ïîëÿ ïîä óãëîì
�� / 4 ê îñè
2 x ñ ýòîé îñüþ áóäåò ñîâïàäàòü íàïðàâëåíèå ïîëÿðèçà-
öèè íåìàãíèòíûõ ìîä (ðèñ. 2,ã). Îòìåòèì, ÷òî ìàãíèò-
íûå è íåìàãíèòíûå ìîäû ìîæíî ðåãèñòðèðîâàòü è ïðè
ïðîèçâîëüíîé îðèåíòàöèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ. Îäíàêî
îïèñàííàÿ ãåîìåòðèÿ ÿâëÿåòñÿ íàèáîëåå óäîáíîé, ïî-
ñêîëüêó îíà ñîîòâåòñòâóåò ìàêñèìàëüíîé àìïëèòóäå
ðåãèñòðèðóåìûõ ðåçîíàíñîâ.
Òàêèì îáðàçîì, ðàñ÷åòû, îñíîâàííûå íà òåîðèè [4],
ïðèâîäÿò ê âåñüìà ñóùåñòâåííîìó ðàñõîæäåíèþ ñ ýêñ-
ïåðèìåíòîì [1]. Åñëè ïðÿìûå (5) êà÷åñòâåííî îïèñûâà-
þò ýêñïåðèìåíòàëüíóþ ïîëåâóþ çàâèñèìîñòü ÷àñòîòû
äëÿ ñèëüíîìàãíèòíûõ ìîä, òî ïðÿìàÿ (6) äëÿ ñëàáîìàã-
íèòíûõ ìîä íå ÿâëÿåòñÿ óäîâëåòâîðèòåëüíîé àïïðîê-
ñèìàöèåé. Ïîíÿòü ïðèðîäó òàêîãî íåñîîòâåòñòâèÿ
óäàåòñÿ ïóòåì ó÷åòà â òåîðèè ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ãðà-
íè÷íûõ óñëîâèé, âûçâàííûõ ìåõàíè÷åñêèì êîíòàêòîì
ïüåçîïðåîáðàçîâàòåëåé ñ áàçèñíûìè ãðàíÿìè êðèñòàë-
ëà. Ïîñêîëüêó áîðàò æåëåçà õàðàêòåðèçóåòñÿ ñèëüíîé
ìàãíèòîóïðóãîé ñâÿçüþ [2], òî òàêèå ãðàíè÷íûå óñëî-
âèÿ íåèçáåæíî äîëæíû îêàçûâàòü ñóùåñòâåííîå âëèÿ-
íèå íà ìàãíèòíîå ñîñòîÿíèå êðèñòàëëà è òåì ñàìûì èç-
ìåíÿòü ïàðàìåòðû çâóêîâîé âîëíû â îáðàçöå. Ïîýòîìó
äëÿ àäåêâàòíîãî îïèñàíèÿ ýôôåêòîâ äâóïðåëîìëåíèÿ
çâóêà â êðèñòàëëàõ òèïà áîðàòà æåëåçà ó÷åò ãðàíè÷íûõ
óñëîâèé ÿâëÿåòñÿ íåîáõîäèìûì.
Ðàññìîòðèì ñëåäóþùóþ ïðîñòåéøóþ ìîäåëü [2,3].
Ìåõàíè÷åñêèå ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ ñîçäàþò â êðèñòàëëå
äåôîðìàöèè, êîòîðûå ÷åðåç ìàãíèòîóïðóãóþ ñâÿçü èí-
äóöèðóþò â áàçèñíîé ïëîñêîñòè îäíîîñíóþ ìàãíèòíóþ
àíèçîòðîïèþ. Íåäàâíî ñóùåñòâîâàíèå òàêîé àíèçîòðî-
ïèè ïîäòâåðæäåíî â ìàãíèòîàêóñòè÷åñêèõ ýêñïåðèìåí-
òàõ íà êðèñòàëëàõ ãåìàòèòà [8], èìåþùèõ ñõîäíóþ ñ áî-
ðàòîì æåëåçà êðèñòàëëîìàãíèòíóþ ñòðóêòóðó.
Äåôîðìàöèè, ñâÿçàííûå ñ ãðàíè÷íûìè óñëîâèÿìè,
íåîäíîðîäíû ïî òîëùèíå êðèñòàëëà — îíè óáûâàþò
îò ïîâåðõíîñòè â ãëóáèíó îáðàçöà. Ïðè ýòîì íàâåäåí-
íàÿ îäíîîñíàÿ ìàãíèòíàÿ àíèçîòðîïèÿ òàêæå áóäåò íå-
îäíîðîäíà ïî âåëè÷èíå — ìàêñèìàëüíà íà ïîâåðõíîñ-
òè è ìèíèìàëüíà â öåíòðå êðèñòàëëà. Äëÿ ïðîñòîòû
âîçüìåì ëèíåéíûé çàêîí åå óáûâàíèÿ [2]:
a a a z� �1 2| | . (7)
Çäåñü z || 3z, íà÷àëî êîîðäèíàò (z � 0) âûáðàíî â öåíòðå
êðèñòàëëà.  ýòîì ñëó÷àå ìàãíèòíîå ïîëå, ïðèëîæåííîå
â áàçèñíîé ïëîñêîñòè è íå ñîâïàäàþùåå ïî íàïðàâëå-
íèþ ñ îñüþ ëåãêîãî íàìàãíè÷èâàíèÿ èíäóöèðîâàííîé
àíèçîòðîïèè, âûçîâåò ïðîñòðàíñòâåííî íåîäíîðîäíîå
ïî òîëùèíå êðèñòàëëà ðàñïðåäåëåíèå íàìàãíè÷åííîñ-
òè.  áàçèñíîàíèçîòðîïíîì ñëó÷àå îðèåíòàöèÿ îñåé ïî-
ëÿðèçàöèè ìàãíèòíûõ ( )r è íåìàãíèòíûõ ( )q ìîä àêóñ-
òè÷åñêîé âîëíû îïðåäåëÿåòñÿ ñëåäóþùèì îáðàçîì [2]:
x
y
z
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
cos sin
sin cos
2 2 0
2 2 0
0 0 1
� �
� �
r
q
z
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
, (8)
ãäå � — óãîë ìåæäó âåêòîðîì ôåððîìàãíåòèçìà è
îñüþ 2 x (ðèñ. 3,à). Ïðè ýòîì ïðîñòðàíñòâåííîå ðàñ-
ïðåäåëåíèå óãëà �( , )Í z íàõîäèòñÿ èç óñëîâèÿ ðàâíî-
âåñèÿ ìàãíèòíîé ñòðóêòóðû. Íàïðàâëåíèÿ ïîëÿðèçà-
öèè ìîä r è q áóäóò ïëàâíî èçìåíÿòüñÿ âäîëü îñè z. Â
ëîêàëüíîé ñèñòåìå êîîðäèíàò (rq) âûðàæåíèå äëÿ ôà-
çîâîé ñêîðîñòè ìàãíèòíîé ìîäû ïðèîáðåòàåò âèä
566 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2007, ò. 33, ¹ 5
Ì.Á. Ñòðóãàöêèé, Ê.Ì. Ñêèáèíñêèé
à
q 2
H
Y
x, 2x
ã
Y r
q
2
= �/4 xx, 2
eâ
Y
q
2
2x, x
r
e
á
H
r, x, 2x
Y q
e e
H
H
r
Ðèñ. 2. Îðèåíòàöèÿ îñåé â áàçèñíîèçîòðîïíîì ñëó÷àå: îðèåí-
òàöèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ
ïðîèçâîëüíà (à);
= 0 (á);
� � / 2 (â );
�� / 4 (ã).
v H z
C H H
H H H H H
r
E me
E me D
( , )
[ cos ( ) cos (
�
� �
44 2
1
1
2 2
�
�)] ( / ) cos [ ( ] �2 20 0a H ME � �
�
. (9)
Çäåñü � – óãîë ìåæäó ëåãêîé îñüþ äëÿ âåêòîðà àíòè-
ôåððîìàãíåòèçìà (ËÀÎ) è íàïðàâëåíèåì ìàãíèòíîãî
ïîëÿ (ðèñ. 3,à);
— óãîë ìåæäó íàïðàâëåíèåì ìàãíèò-
íîãî ïîëÿ è îñüþ 2 x ; � �0
74 10� � Ãí/ì – ìàãíèòíàÿ
ïîñòîÿííàÿ; M 0
55 10� � À/ì — ïîäðåøåòî÷íàÿ íàìàã-
íè÷åííîñòü áîðàòà æåëåçà. Îáðàòèì âíèìàíèå íà òî,
÷òî â îòñóòñòâèå áàçèñíîé àíèçîòðîïèè èëè â ñëó÷àå
� �� / 2 âåêòîð ôåððîìàãíåòèçìà íàïðàâëåí ïî ïîëþ
�
� , è ñîîòíîøåíèå (8) ïåðåõîäèò â (1).
Ïîâîðîò ëîêàëüíîé ñèñòåìû êîîðäèíàò äîëæåí ïðè-
âîäèòü ê ïåðåìåøèâàíèþ ìîä. Òàêèì îáðàçîì, â íåîäíî-
ðîäíîì ñëó÷àå âìåñòî ÷èñòûõ ìàãíèòíûõ è íåìàãíèòíûõ
ìîä íóæíî ðàññìàòðèâàòü ãèáðèäíûå, êîòîðûå, âèäèìî, è
ìîãóò áûòü îòîæäåñòâëåíû ñ óïîìÿíóòûìè âûøå ñëàáî-
ìàãíèòíûìè è ñèëüíîìàãíèòíûìè ìîäàìè. Ñîîòâåòñòâó-
þùèå èì ðåçîíàíñû äîëæíû ïî-ðàçíîìó ñìåùàòüñÿ ñ èç-
ìåíåíèåì ìàãíèòíîãî ïîëÿ.
Îòìåòèì, ÷òî â ñâîáîäíî ïîäâåøåííîé òîíêîé áàçèñ-
íîé ïëàñòèíå FeBO3 àêóñòè÷åñêèé ðåçîíàíñ èññëåäîâà-
ëè â ðàáîòå [7]. Çâóê âîçáóæäàëñÿ ðàäèî÷àñòîòíûì ìàã-
íèòíûì ïîëåì, ïðèëîæåííûì â ïëîñêîñòè îáðàçöà.
Óñòàíîâëåíà çàâèñèìîñòü ðåçîíàíñíîé ÷àñòîòû çâóêà
�rez îò âåëè÷èíû ñòàòè÷åñêîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ Í, òàê-
æå ïðèëîæåííîãî â áàçèñíîé ïëîñêîñòè. Ïðè ýòîì ðå÷ü
øëà òîëüêî îá îäíîé ìàãíèòíîé ìîäå àêóñòè÷åñêîé âîë-
íû, ñîîòâåòñòâóþùåé ðåçîíàíñó ïåðâîãî ïîðÿäêà. Íà-
áëþäàâøóþñÿ æå â ñëàáûõ ìàãíèòíûõ ïîëÿõ ìóëüòèìî-
äîâîñòü, ïðèâîäèâøóþ ê ðàçìûòèþ íà÷àëüíîãî ó÷àñòêà
êðèâîé �rez ( )Í , ñâÿçûâàëè ñ âîçìîæíûìè íåîäíîðîä-
íûìè íàïðÿæåíèÿìè â êðèñòàëëå è/èëè ïðèñóòñòâèåì
äîìåíîâ. Ïîñêîëüêó îáðàçåö çàêðåïëåí íå áûë è ìåõàíè-
÷åñêîå âîçäåéñòâèå íà êðèñòàëë îòñóòñòâîâàëî, ìîæíî
ïðåäïîëîæèòü ñóùåñòâîâàíèå ðîñòîâûõ íàïðÿæåíèé,
êîòîðûå äîïîëíèòåëüíî óñèëèâàëèñü ïðè îõëàæäåíèè
îáðàçöà äî àçîòíîé òåìïåðàòóðû. Ñ òî÷êè çðåíèÿ íàøåé
áàçèñíîàíèçîòðîïíîé ìîäåëè êîíêðåòíûé ìåõàíèçì
âîçíèêíîâåíèÿ áàçèñíîé àíèçîòðîïèè ïðèíöèïèàëüíîãî
çíà÷åíèÿ íå èìååò. Îáðàòèì âíèìàíèå åùå íà òî, ÷òî ïðè
àíàëèçå ðåçóëüòàòîâ [1] âëèÿíèå äîìåíîâ, âèäèìî, ìîæ-
íî èñêëþ÷èòü èç-çà áîëüøèõ äëÿ áîðàòà æåëåçà âåëè÷èí
ïîëåé.
Ðàñ÷åò ðåçîíàíñíûõ êðèâûõ â íåîäíîðîäíîì
ñëó÷àå
Äëÿ ðàñ÷åòà àìïëèòóäû âûøåäøåé èç êðèñòàëëà
âîëíû óäîáíî ïðèìåíèòü èçâåñòíûé èç îïòèêè ìåòîä
ìàòðèö Äæîíñà [2,3]. Åñëè ïðåäñòàâèòü êðèñòàëë ðàç-
äåëåííûì íà n òîíêèõ ñëîåâ, ïàðàëëåëüíûõ áàçèñíîé
ïëîñêîñòè, ñ ïîñòîÿííîé âíóòðè êàæäîãî ñëîÿ àíèçîò-
ðîïèåé, òî ñâÿçü ìåæäó ïàäàþùåé íà êðèñòàëë âîëíîé
è âîëíîé íà âûõîäå èç íåãî îïðåäåëèòñÿ òàê:
u
u
T
ur
q
N
N
m
m
N
r
out
out
i�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
� ��
1 3 5, , ,...
n
i nu q
�
�
�
�
�
�
�
�
, (10)
ãäå r è q — âåêòîðû ïîëÿðèçàöèè ìàãíèòíîé è íåìàã-
íèòíîé ìîä íà ïîâåðõíîñòè êðèñòàëëà; N — êðàòíîñòü
ïðîõîæäåíèÿ âîëíîé êðèñòàëëà ïåðåä âûõîäîì èç
íåãî; � � �N
N� ( )1 2 1 — ýôôåêòèâíûé êîýôôèöèåíò
ïðîïóñêàíèÿ; �— êîýôôèöèåíò îòðàæåíèÿ îò ãðàíèöû
êðèñòàëë–ïüåçîäàò÷èê (â íàøèõ ðàñ÷åòàõ � � 0 9, );
u r
i ti n e� � �cos , u q
i ti n e� � �sin — êîìïîíåíòû ïàäàþ-
ùåé íà êðèñòàëë ëèíåéíî ïîëÿðèçîâàííîé âîëíû;� —
óãîë ìåæäó íàïðàâëåíèåì ïîëÿðèçàöèè ïàäàþùåé âîë-
Ðàçìåðíûé àêóñòè÷åñêèé ðåçîíàíñ â íåîäíîðîäíî íàìàãíè÷åííîì ñëàáîì ôåððîìàãíåòèêå FeBO3
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2007, ò. 33, ¹ 5 567
H
Y
m
�
1
e
r
xx, 2
à
ËÀÎ
�
��
q
Y
H
e
q
1
á
ËÀÎ
r, x, 2x
�= /4 x, 2x
�
��
ËÀÎ
â
1
r
H
m
q
Y
e
m
Ðèñ. 3. Îðèåíòàöèÿ îñåé â áàçèñíîàíèçîòðîïíîì ñëó÷àå: îðèåíòàöèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ
è ËÀÎ ïðîèçâîëüíû (à);
� 0,
ËÀÎ�2x (á);
�� / 4, ËÀÎ�2x (â).
íû è åå ìàãíèòíîé ìîäû r. Â (10) ìàòðèöà Äæîíñà Tm
äëÿ m-ãî ñëîÿ îïðåäåëÿåòñÿ âûðàæåíèåì [2]
T
ik d n
ik d nm
rm
q
�
�
�
��
�
�
�� �
exp( / )
exp ( / )
0
0
�
�
�
��
�
�
��
cos sin
sin cos
� �
� �
� �
� �
m m
m m
. (11)
Çäåñü k q — âîëíîâîé âåêòîð íåìàãíèòíîé ìîäû; k rm —
âîëíîâîé âåêòîð ìàãíèòíîé ìîäû â ñëîå m êðèñòàëëà;
��m — óãîë ïîâîðîòà ëîêàëüíîé ñèñòåìû êîîðäèíàò
(rq) ïðè ïåðåõîäå îò ñëîÿ m ê ñëîþ m +1. Â íàøåé ìîäå-
ëè ýòîò óãîë èçìåíÿåò çíàê ïðè ïåðåõîäå èç îäíîé ïîëî-
âèíû êðèñòàëëà â äðóãóþ.
Ïðîèçâåäåíèÿ ìàòðèö Äæîíñà óäîáíî ïðåäñòàâèòü â
âèäå
T
A B
C D
A iA B iB
C
m
m
N
N N
N N
N N N N
N
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
��
�
�
�� �
� �1 2 1 2
1 � �
�
�
��
�
�
��iC D iDN N N2 1 2
.
(12)
Îïðåäåëèì êîìïîíåíòó âûõîäÿùåé èç êðèñòàëëà âîë-
íû ñ ïîëÿðèçàöèåé, ïàðàëëåëüíîé ïîëÿðèçàöèè ïàäàþ-
ùåé:
u u ur qII
out out out� �Re ( cos sin )� � . (13)
Ñ ó÷åòîì (10) è (12) âûðàæåíèå (13) ñâîäèòñÿ ê âèäó
u A B CN
N
N N NII
out � � �
�
�� � � �{[ cos ( ) cos sin
, , ,....1 3 5
1
2
1 1 � D tN1
2sin ]cos� �
� � � �[ cos ( ) cos sin sin ]sin }A B C D tN N N N2
2
2 2 2
2� � � � �
� �� � � �
�
�� � � � �N
N
N NR t R t R t R
1 3 5
1 2 1 2
, , ,....
cos sin cos sin t . (14)
Äëÿ àìïëèòóäû âîëíû (14) ïîëó÷àåì
A R RII � �1
2
2
2
. (15)
Îïðåäåëÿÿ ñ ïîìîùüþ óðàâíåíèÿ
! !�A / � 0 (16)
ïîëîæåíèÿ ìàêñèìóìîâ êðèâûõ À Í( , )� , ñîîòâåòñòâó-
þùèõ ðåçîíàíñàì, ìîæíî íàéòè çàâèñèìîñòè�rez ( )H .
Àíàëèç ïîëó÷åííûõ òàêèì îáðàçîì êðèâûõ�rez ( )H
ïîêàçûâàåò, ÷òî ýêñïåðèìåíòàëüíî íàáëþäàåìûå çà-
âèñèìîñòè �rez ( )H äëÿ ñèëüíîìàãíèòíûõ ðåçîíàíñîâ
ìîãóò áûòü îïèñàíû âî âñåì äèàïàçîíå ïîëåé ëèøü â
ñëó÷àå ðàñïðåäåëåíèÿ íàìàãíè÷åííîñòè, áëèçêîì ê
îäíîðîäíîìó. Îòìåòèì, ÷òî åñëè ðàñïðåäåëåíèå íà-
ìàãíè÷åííîñòè íåîäíîðîäíî, òî ðåçîíàíñíûå êðèâûå
áóäóò ñóùåñòâåííî îòëè÷àòüñÿ îò ðåçîíàíñíûõ êðè-
âûõ, ñîîòâåòñòâóþùèõ îäíîðîäíîìó ñëó÷àþ. Îäíàêî
ïîëíîå èçó÷åíèå ýòîãî âîïðîñà òðåáóåò îòäåëüíîãî
ðàññìîòðåíèÿ, ÷òî âûõîäèò çà ðàìêè íàñòîÿùåé
ñòàòüè.
Ìîæíî äîïóñòèòü, ÷òî èíäóöèðîâàííàÿ ìàãíèòíàÿ
àíèçîòðîïèÿ ñâÿçàíà ñ àíèçîòðîïèåé òåïëîâîãî ðàñ-
øèðåíèÿ ïüåçîïðåîáðàçîâàòåëåé. Â ýêñïåðèìåíòå [1]
ïüåçîïðåîáðàçîâàòåëè áûëè îðèåíòèðîâàíû òàê, ÷òî
íà ïîâåðõíîñòÿõ êðèñòàëëà âîçáóæäàëèñü è ðåãèñòðè-
ðîâàëèñü ïîïåðå÷íûå àêóñòè÷åñêèå âîëíû, ïîëÿðèçî-
âàííûå âäîëü îñè 2 x áîðàòà æåëåçà. Ïðè âåëè÷èíå
ïîëÿ H = 6,4�10
3
À/ì, òàêæå íàïðàâëåííîãî ïàðàëëåëü-
íî 2 x , ýêñïåðèìåíòàòîðû íàáëþäàëè äâà ðåçîíàíñà íà
÷àñòîòàõ � �1 2 164/ � ÌÃö è � � �2 2/ 180 ÌÃö.
Íà ðèñ. 1 âèäíî, ÷òî ýòîìó ñëó÷àþ ñîîòâåòñòâóþò
äâà ñâåòëûõ êðóæêà, îòíîñÿùèõñÿ ê ñèëüíîìàãíèòíûì
ðåçîíàíñàì 12-ãî è 13-ãî ïîðÿäêîâ. Íàñòðîéêà íà
ñèëüíîìàãíèòíûå ðåçîíàíñû îçíà÷àåò, ÷òî â äàííîì
ñëó÷àå ðàñïðåäåëåíèå íàìàãíè÷åííîñòè áëèçêî ê îä-
íîðîäíîìó. Îíî ðåàëèçóåòñÿ, åñëè Í � ËÀÎ (� = �/2).
Ïðè äîïîëíèòåëüíîì óñëîâèè Í || 2x (
= 0) äîëæíî
áûòü: ËÀÎ � 2x (ðèñ. 3,á). Òàêàÿ îðèåíòàöèÿ ËÀÎ ñî-
ãëàñóåòñÿ ñ ñèììåòðèåé òåíçîðà òåïëîâîãî ðàñøèðåíèÿ
ïüåçîïðåîáðàçîâàòåëåé — êðèñòàëëîâ íèîáàòà ëèòèÿ.
Ïîäñòàâëÿÿ â (9) � = �/2,
= 0 è � = 0 è ó÷èòûâàÿ (7),
ïîëó÷àåì ñëåäóþùåå âûðàæåíèå äëÿ ôàçîâîé ñêîðîñ-
òè ìàãíèòíûõ ìîä â ñëó÷àå îäíîðîäíîãî ðàñïðåäåëå-
íèÿ íàìàãíè÷åííîñòè:
" "
v H z
C H H
H H H H H a a z H
r
E me
E me D E
( , )
( ) ( )( /
�
� � � �
44 2
1 1 2
1
2 2
� " "0 0
44 1
M
C A
B C z)
�
� �
.
.
(17)
568 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2007, ò. 33, ¹ 5
Ì.Á. Ñòðóãàöêèé, Ê.Ì. Ñêèáèíñêèé
Äëÿ ìàãíèòíûõ ìîä â àíèçîòðîïíîì ñëó÷àå ïðè îä-
íîðîäíîì ðàñïðåäåëåíèè íàìàãíè÷åííîñòè óñëîâèå
ðåçîíàíñà (2) îáîáùàåòñÿ è ïðèîáðåòàåò âèä
�
�
pv H z dz
d
dr
r
d
d
( , )
( )
/
/
rez
# �
2
2
. (18)
Ïîäñòàâëÿÿ ñþäà (17) è âû÷èñëÿÿ èíòåãðàë, íàõîäèì
âûðàæåíèå äëÿ ðåçîíàíñíûõ ÷àñòîò ìàãíèòíûõ ìîä
�
�
rez
( ) [ ( / )( / )r p
Cd
C
B A Cd B Cd� � �
2
2 2
2
44
� � �
�
( )
/ /
B A B A
B A Cd B Cd
B A B
ln
2 2
. (19)
Ðàñ÷åò íà îñíîâå (19) ñ îïòèìèçàöèåé ïàðàìåòðîâ a a1 2,
ïðèâîäèò ê ðåçîíàíñíûì êðèâûì�rez
( ) ( )r H , ïðåäñòàâëåí-
íûì íà ðèñ. 1,á (êðèâûå 1, 2, 3). Ýòè êðèâûå ïîñòðîåíû
äëÿ çíà÷åíèé à1 = 42 Äæ/ì
3
, à2 = 1,25�10
6
Äæ/ì
4
. Ñîîò-
âåòñòâóþùèå ýòèì çíà÷åíèÿì ïîëÿ íàñûùåíèÿ ÍS ïðè
íàìàãíè÷èâàíèè âäîëü ËÀÎ (� �� — òðóäíàÿ îñü íà-
ìàãíè÷èâàíèÿ) òàêîâû: 9,5�10
3
À/ì äëÿ ïîâåðõíîñòè,
3,2�10
3
À/ì äëÿ öåíòðà êðèñòàëëà. Âåëè÷èíû ïîëåé ðàñ-
ñ÷èòàíû ïî ôîðìóëå Í S �2 0 0aH M HE D/ � .  îáëàñòè
ñëàáûõ ïîëåé ïîëó÷åííûå êðèâûå ëó÷øå êîððåëèðóþò
ñ ýêñïåðèìåíòîì [1], ÷åì êðèâûå, ðàññ÷èòàííûå â ðàì-
êàõ áàçèñíîèçîòðîïíîé ìîäåëè (ðèñ. 1,à). Âåëè÷èíû ïî-
ëåé ÍS òàêîâû, ÷òî èíäóöèðîâàííàÿ àíèçîòðîïèÿ îêà-
çûâàåòñÿ çíà÷èòåëüíî áîëüøå êðèñòàëëîãðàôè÷åñêîé
ãåêñàãîíàëüíîé àíèçîòðîïèè. Ýòî îïðàâäûâàåò òî, ÷òî
ïîñëåäíÿÿ çäåñü íå ðàññìàòðèâàåòñÿ. Íàñòðîéêà íà ñëà-
áîìàãíèòíûå ðåçîíàíñû äîëæíà ïðèâîäèòü ê îòêëîíå-
íèþ ìàãíèòíîãî ïîëÿ îò îñè 2 x .  ýòîì ñëó÷àå ïðè óñ-
ëîâèè ËÀÎ�2 x íàìàãíè÷åííîñòü â îáðàçöå áóäåò
ðàñïðåäåëåíà íåîäíîðîäíî ïî åãî òîëùèíå, è äëÿ ðàñ÷å-
òà ðåçîíàíñíûõ êðèâûõ íåîáõîäèìî îñíîâûâàòüñÿ íà
îáùåé òåîðèè (10)–(16). Óäîâëåòâîðèòåëüíîå ñîãëàñèå
ñ ýêñïåðèìåíòîì äëÿ ñëàáîìàãíèòíûõ ìîä äîñòèãàåòñÿ
ïðè
= 60° (ðèñ. 3,á) è òåõ æå çíà÷åíèÿõ ïàðàìåòðîâ
àíèçîòðîïèè à1 = 42 Äæ/ì
3
, à2 = 1,25�10
6
Äæ/ì
4
(ðèñ 1,á, êðèâûå PS ).
Çàêëþ÷åíèå
Ñìåùåíèå ñèëüíîìàãíèòíûõ ðåçîíàíñîâ â èçìåíÿ-
þùåìñÿ ìàãíèòíîì ïîëå âûçûâàåòñÿ ïîëåâîé çàâèñè-
ìîñòüþ ôàçîâîé ñêîðîñòè ìàãíèòíûõ ìîä. Ñìåùåíèå
æå ñëàáîìàãíèòíûõ ðåçîíàíñîâ îïðåäåëÿåòñÿ ïðèìå-
øèâàíèåì ìàãíèòíûõ ìîä ê íåìàãíèòíûì â ñëó÷àå íå-
îäíîðîäíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ íàìàãíè÷åííîñòè â êðèñ-
òàëëè÷åñêîé ïëàñòèíå FeBO3. Ýòà íåîäíîðîäíîñòü, â
ñâîþ î÷åðåäü, ìîæåò áûòü ñëåäñòâèåì ýêñïåðèìåí-
òàëüíûõ ãðàíè÷íûõ óñëîâèé, ðàññìîòðåííûõ íàìè.
1. Â.Â. Òàðàêàíîâ, Â.È. Õèæíûé, ÔÍÒ 22, 752 (1996).
2. Yu.N. Mitsay, K.M. Skibinsky, M.B. Strugatsky, A.P.
Korolyuk, V.V. Tarakanov, and V.I. Khizhnyi, J. Magn.
Magn. Mater. 219, 340 (2000).
3. M.B. Strugatsky, K.M. Skibinsky, V.V. Tarakanov, and
V.I. Khizhnyi, J. Magn. Magn. Mater. 241, 330 (2002).
4. E.A. Òóðîâ, ÆÝÒÔ 92, 1886 (1987).
5. Â.È. Îæîãèí, Â.Ë. Ïðåîáðàæåíñêèé, ÆÝÒÔ 73, 988
(1977).
6. M.B. Strugatsky, K.M. Skibinsky, V.V. Tarakanov, and
V.I. Khizhny, Functional Mater. 9, 68 (2002).
7. M.H. Seavey, Solid. State Commun. 10, 219 (1972).
8. È.Ø. Àõìàäóëëèí, Ñ.À. Ìèãà÷åâ, Ì.Ô. Ñàäûêîâ,
Ì.Ì. Øàêèðçÿíîâ, ÔÒÒ 47, 506 (2005).
Size acoustic resonance in inhomogeneous
magnetized weak ferromagnet FeBO3
M.B. Strugatsky and K.M. Skibinsky
The theory of acoustic Fabry–Perot resonance
in a thin plate of easy-plane weak ferromagnet
FeBO3 has been developed. It is shown that the ob-
served frequency shift of resonance peaks with
varying magnetic field can be explained in the
frame of the previously constructed theory of mag-
netic linear birefringence of sound in an iron borate
monocrystal with due account of the experimental
boundary conditions.
PACS: 42.25.Gy Edge and boundary effects; re-
flection and refraction;
72.55.+s Magnetoacoustic effects;
75.80.+g Magnetomechanical and magne-
toelectric effects, magnetostriction.
Keywords: iron borate, magnetic birefringence of
sound, magnetic anisotropy, magnetoacoustic ef-
fect.
Ðàçìåðíûé àêóñòè÷åñêèé ðåçîíàíñ â íåîäíîðîäíî íàìàãíè÷åííîì ñëàáîì ôåððîìàãíåòèêå FeBO3
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2007, ò. 33, ¹ 5 569
|