Введение.
Для распознавания, контроля и обработки сигналов
в диапазоне значений частоты 1. . . 20 ГГц успешно используются
устройства и радиотехнические системы, построенные на основе маг-
нитостатических спиновых волн (МСВ), распространяющихся в плен-
ках ферритов [1, 2]. Выбор материала пленок обусловлен высокими
физическими и технологическими требованиями. Среди известных
в настоящее время ферритов самым малым затуханием спиновых
волн обладает железоиттриевый гранат (ЖИГ,
Y
3
Fe
5
O
12
). У ЖИГ вы-
сокая температура Кюри (около 560 K), что позволяет использовать
его при комнатной температуре. Кроме того, разработана технология
выращивания пленок ЖИГ с высоким структурным совершенством
— технология жидкофазной эпитаксии на монокристаллических под-
ложках гадолиний-галлиевого граната (
Gd
3
Ga
5
O
12
) [3]. Отмеченные
особенности стали решающими при выборе ЖИГ в качестве основ-
ного материала спин-волновой электроники.
Существенный недостаток ферритов — сильная зависимость их
намагниченности насыщения от температуры. В связи с этим для
устройств на основе МСВ необходимы дополнительные меры по обес-
печению термостабильности. В решении данной задачи могут быть
использованы разные подходы. Наибольший интерес представляют те
из них, которые не связаны с увеличением габаритов и энергозатрат, а
исходят из использования свойств самих пленочных ферритов. В част-
ности, одним из факторов, определяющих дисперсионные зависимо-
сти МСВ, является кристаллографическая магнитная анизотропия.
Цель настоящей работы — исследование влияния магнитной ани-
зотропии ферритов на характеристики МСВ и создание физической
основы для разработки эффективных способов повышения термоста-
бильности спин-волновых устройств. В отличие от опубликованных
работ по данной проблематике (например, [4–7]), в настоящей рабо-
те построена и исследована модель, в которой кристаллографическая
ориентация пленки является варьируемым параметром. При этом от-
дельные ориентации, которые были рассмотрены ранее, оказываются
лишь частным случаем представленной модели.
Модель пленки кубического феррита.
Монокристаллический
ЖИГ имеет кубическую симметрию кристаллической решетки. Мо-
дель пленки изображена на рис. 1. Кристаллографическая ориентация
пленки задана углами
γ
и
δ
. Далее используем только значения
γ
= 0
и
γ
=
π
/4
. При этом угол
δ
играет роль варьируемого параметра и
позволяет задать любую ориентацию пленки — типа
{
a
0
b
}
в первом
случае и
{
aab
}
во втором. Будем рассматривать пленки, намагничен-
ные до насыщения и с вектором постоянной намагниченности
M
0
,
40
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2013. № 3
