Спиновые волны

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Прецессия магнитных моментов в спиновой волне

Спи́новые во́лны — волны намагниченности в ферро-, антиферро- и ферримагнитных материалах с большими волновыми числами. Впервые были предсказаны Феликсом Блохом для ферромагнетиков в 1930 году[1]. В отличие от магнитостатических волн, при изучении распространения спиновых волн является важным учёт не только магнитостатического, но и обменного взаимодействия. Согласно принципу корпускулярно-волнового дуализма им соответствуют квазичастицы магноны.

Применение[править | править вики-текст]

Спиновые волны применяются для создания линий задержек и фильтров СВЧ диапазона.

Классическая теория спиновых волн[править | править вики-текст]

Спиновые волны рассматриваются как волны намагниченности в непрерывной среде с постоянной намагниченностью. Уравнение движение намагниченности имеет вид:\frac{dM}{dt} = - \gamma {M} \times H_{eff} + R, где \gamma - магнитомеханическое отношение, R - диссипативный член, учитывающий потери энергии, H_{eff} - эффективное поле. [2]. В случае бесконечного изотропного ферромагнетика, намагниченного до состояния насыщения постоянным однородным полем H_0 в результате решения уравнения Максвелла в магнитостатическом приближении получается дисперсионное соотношение:w^2=(w_H+\eta{k^2})(w_H+\eta{k^2}+w_M\sin^2\theta_k), где w_M=\gamma4\pi{M_0}, а \theta_k - угол между направлением распространения спиновой волны и постоянной намагниченностью M_0

Квантовая теория спиновых волн[править | править вики-текст]

Для неметаллических ферромагнетиков используется модель Гейзенберга, представляющая собой решетку спиновых магнитных моментов, связанных между собой обменным взаимодействием.[3] На этой модели полученен квадратичный закон дисперсии \epsilon = \hbar \eta k^2[1].

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 Bloch F. Zur Theorie des Ferromagnetismus // Ztschr. fur Phys. 1930. Bd. 61. S. 206.
  2. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. К теории дисперсии магнитной проницаемости ферромагнитных тел // Ландау Л.Д. Собр. тр. / Под ред. Е.М. Лифшица. М.: Наука, 1969. Т. 1. C. 128.
  3. Гуревич А.Г., Мелков Г.А. Магнитные колебания и волны. М.: Наука, 1994.

Литература[править | править вики-текст]

  1. Ахиезер А. И., Барьяхтар В. Г., Пелетминский С. В. Спиновые волны. — М.: Наука, 1967. — 368 с. — 10 000 экз.
  2. Гуревич А. Г., Мелков Г. А. Магнитные колебания и волны. — М.: Физматлит, 1994. — 464 с. — ISBN 5-02-014366-9.

Ссылки[править | править вики-текст]