Лабы Кондрашов / Лаба 2 / 0207_lab2_Маликов

11

Анализируя графики зависимости времени задержки τd ПОСВ, ООСВ и ПСВ от частоты (рис. 7, 8, 9) при L = 25 мкм, d = 7 мм, Hе = 2000 Э, a → ∞,

делаем вывод:

В первую очередь, следует определить, от чего зависит каждый из трех графиков ГВЗ. Как и было определено ранее, ГВЗ зависит от групповой скорости:

( ) =

( )

Групповая скорость, соответственно, определяется следующим образом:

=

При этом, закон дисперсии для каждого типа волны свой:

Приведем дисперсионные характеристики для каждого из типов волны:

Рисунок 10 – Дисперсионные характеристики трех типов СВ

13

Также приведем графики групповых скоростей для разных типов СВ:

Рисунок 11 – График групповых скоростей трех типов СВ

Соответственно, из графиков дисперсионных характеристик и групповых скоростей для трех типов волн следует: так как групповое время задержки обратно пропорционально групповой скорости, которая, в свою очередь, является производной частоты по волновому числу, получаем, что разным типам СВ соответствует разный ход графика зависимости групповой скорости от частоты.

Так, в случае ПОСВ, дисперсионная характеристика которой была рассмотрена ранее, групповая скорость убывает с увеличением частоты (так как дисперсионная кривая по мере увеличения частоты становится менее

«крутой», соответственно, значение производной, то есть групповой скорости,

уменьшается). Аналогичный вывод можем применить и для описания хода кривой группового времени задержки ПСВ, однако, для ПСВ будут характерные совсем другие частотные границы дисперсионной характеристики, что и указано на графике.

Для ООСВ ход кривых группового времени задержки представлен совсем по-другому. Дисперсионная кривая имеет совсем другой вид, чем в случае ПОСВ и ПСВ. Соответственно, групповая скорость ООСВ (рисунок 11)

с увеличением частоты возрастает, а ГВЗ уменьшается.

14

15

Анализируя графики зависимости времени задержки τd ПСВ от частоты

(рис. 13, 14, 15, 16) при L = 25 мкм, d = 7 мм, Hе = 2000 Э, делаем вывод:

В первую очередь, обратимся к закону дисперсии ПСВ в случае металлического экрана, а именно:

Также, изобразим ферритовую пленку в случае использования металлического экрана:

x

t

z

y

Рисунок 17 – Ферритовая пленка в случае металлического экрана

Рассмотрим три случая: t = 0, t ≠ 0 и t → ∞. Для каждого из данных случаев постараемся изобразить дисперсионные кривые:

Рисунок 18 – Дисперсионные кривые в случае t = 0, t ≠ 0 и t → ∞

18

При этом, графики групповой скорости будут выглядеть следующим образом:

Рисунок 19 – Графики групповой скорости в случае t = 0, t ≠ 0 и t → ∞

Как было написано ранее, групповое время задержки зависит от групповой скорости следующим образом:

( ) =

( )

То есть, опираясь на графики групповой скорости (рисунок 19) экран, а

точнее – расстояние между ферритовой пленкой и металлическим экраном,

напрямую влияет на групповое время задержки. В случае расстояния t → ∞

экран никак не влияет на значение ГВЗ, так как экран находится на бесконечно большом расстоянии от пленки. То есть, в случае t → ∞ рассматриваем следующую задачу:

В случае t = 0 – пленка металлизирована, дисперсионная характеристика имеет более крутой характер, нарастание групповой скорости происходит очень большими темпами.

19

Соответственно, в случае t = 0 групповая скорость максимальна, а

групповое время задержки минимально. В случае t → ∞ время задержки значительно увеличивается. Однако, как следует из рисунка 19, время задержки может быть бесконечно большим при t ≠ 0. Объясняется это тем, что в данном случае при t ≠ 0 на дисперсионной кривой мы получаем определенный «пик» дисперсионной характеристики. Так как групповая скорость:

=

то, соответственно, производная данных «пиков» дисперсионной характеристики будет равна нулю, соответственно, групповая скорость также равна нулю, а групповое время задержки стремится к бесконечности.

Также, важно учитывать расстояние от пленки до экрана. При малых волновых числах дисперсия соответствует дисперсии металлизированной пленки, так как распределение потенциала в пространстве меняется незначительно. Однако, по мере возрастания волнового числа распределение потенциала будет меньше «касаться металла» (концентрируется внутри пленки) и может наступить момент, когда потенциал не достигнет металлического слоя, то есть влияние экрана будет сведено к нулю, дисперсия в данном случае будет соответствовать ПСВ.

ВЫВОД

Входе выполнения данной лабораторной работы было определено, что

взависимости от типа бегущих спиновых волн (ПОСВ, ООСВ или ПСВ),

зависимость времени задержки от частоты значительно изменятся, возрастая или убывая с частотой. Также, было изучено влияние металлической стенки на ход зависимости групповой скорости от частоты. Было определено, что при расстоянии от экрана до поверхности ферритовой пленки порядка ≈100 мкм,

экран способен вносить значительные изменения в зависимость групповой скорости от частоты.

20