|
40 возбуждается только одна мода мода однородного ФМР. По мерс увеличения Н0] область локализации СВ-мод, как отмечалось выше, изменяется, они переходят в поверхностный слой. При этом их интенсивности плавно возрастают, приближаясь к значениям интенсивностей мод с полностью закрепленными спинами с одной стороны пленки. Таким образом, при динамическом механизме закрепления спинов однородным СВЧ-полем наиболее эффективно возбуждаются локализованные моды. Эти моды являются гармоническими в области пленки с большим значением поля однородного резонанса и экспоненциально затухают в другой ее области с меньшим значением поля однородного резонанса. При изменении угла между внешним полем и пленкой происходит изменение разности И о — Н п, в результате степень закрепления спинов, а также область локализации стоячих спиновых волн изменяются. Модель динамического закрепления имеет ряд несомненных преимуществ по сравнению с закрепления в присутствии поверхностной анизотропии, и наиболее важное из них это простота в описании магнитных параметров пленой структуры, присутствующих в модели (чего никак нельзя сказать о коэффициенте поверхностной анизотропии интегральном, трудновоспроизводимом параметре). Но, тем не менее, модель динамического закрепления встречает существенные трудности, когда задача о возбуждении спиновых волн в пленочных структурах должна быть решена с учетом затухания магнитных колебаний в слоях, и в частности для случая двух пленок с сильно различающимися параметрами диссипации. -Диссипативный механизм закрепление спинов. При возбуждении переменной намагниченности в двухили трехслойных пленках с сильно различающимися значениями параметра затухания в обменно связанных слоях проявляется еще один механизм закрепления спинов, связанный со специфическими условиями из-за наличия слоя с сильной диссипацией. Необходимость выполнения обменных граничных условий (1.3.14), а также то обстоятельство, что амплитуда переменной намагниченности т или угол прецее |
• А 4 Это является одной из характерных особенностей динамического механизма закрепления спинов. Расчет интенсивностей пиков спин-волновых мод, приведенный в [32] показывает, что интенсивности СВ-мод, возбуждаемых во втором слое, медленно растут с увеличением #0!, достигая максимума, когда поле п ой моды Нп сравнивается с полем #0, а затем резко уменьшаются при приближении #01 к #02. Такое поведение связано с тем, что при приближении поля п ой моды к полю //0» глубина проникновения этой моды в поверхностный слой резко возрастает. Это приводит к увеличению суммарной переменной намагниченности п ой моды, а, следовательно, и к увеличению интенсивности моды. При сближении полей однородного резонанса слоев #01 и #02 динамическое закрепление, обусловленное разностью полей #0 и #02* уменьшается. В результате уменьшаются и интенсивности возбуждаемых СВ-мод. Когда #01 = #02 динамическое закрепление исчезает и в спектре возбуждается только одна мода мода однородного ФМР. По мере увеличения #0, область локализации СВ-мод, как отмечалось выше, изменяется, они переходят в поверхностный слой. При этом их интенсивности плавно возрастают, приближаясь к значениям интенсивностей мод с полностью закрепленными спинами с одной стороны пленки. Таким образом, при динамическом механизме закрепления спинов однородным СВЧ-полем наиболее эффективно возбуждаются локализованные моды. Эти моды являются гармоническими в области пленки с большим значением поля однородного резонанса и экспоненциально затухают в другой ее области с меньшим значением поля однородного резонанса. При изменении угла между внешним полем и пленкой происходит изменение разности #о — #„, в результате степень закрепления спинов, а также область локалит* зации стоячих спиновых волн изменяются. 42 Модель динамического закрепления имеет ряд несомненных преимуществ по сравнению с закрепления в присутствии поверхностной анизотропии, и наиболее важное из них это простота в описании магнитных параметров пленой структуры, присутствующих в модели (чего никак нельзя сказать о коэффициенте поверхностной анизотропии интегральном, трудновоспроизводимом параметре). Но, тем не менее, модель динамического закрепления встречает существенные трудности, когда задача о возбуждении спиновых волн в пленочных структурах должна быть решена с учетом затухания магнитных колебаний в слоях, и в частности для случая двух пленок с сильно различающимися параметрами диссипации. -Диссипативный механизм закрепление спинов. При возбуждении переменной намагниченности в двухили трехслойных пленках с сильно различающимися значениями параметра затухания в обменно связанных слоях проявляется еще один механизм закрепления спинов, связанный со специфическими условиями из-за наличия слоя с сильной диссипацией. Необходимость выполнения обменных граничных условий (1.56), а также то обстоятельство, что амплитуда переменной намагниченности т или угол прецессии в слое (слоях) с большим значением ОС {ОС({) даже в условиях однородного резонанса в (ССц1ОСе ) раз меньше, чем в слое с малым ОС (ССс), должно приводить при возбуждении резонансной прецессии к возникновению узла стоячей спиновой волны на границе раздела слоев или вблизи нее. Такой механизм закрепления спинов можно назвать диссипативным [39-45]. Подробно спин-волновой резонанс, обусловленный таким механизмом закрепления спинов, будет рассмотрен в III главе. г ( З . П ) 83 В этом случае должно наблюдаться возбуждение колебания только с и — 0, так как остальным решениям соответствует нулевая суммарная по толщине слоя намагниченность. Колебание при к = 0 соответствует полю однородного ферромагнитного резонанса. Для исследуемых в данной работе пленок в силу особенностей их получения, значение параметра У крайне велико. Упрощая выражение (3.9) в пределе У —> со (что фактически реализуется уже при У > 1 х 10~4) получим выражение аналогичное, полученному в [32]: Отметим, что данное резонансное условие можно получить упрощая граничные условия Хоффмана (3.6) в пределе У —> оо: С помощью системы уравнений (3.7), (3.8), (3.12) и (3.13). Данный подход используется для расчета спектра СВР в многослойных пленках с малыми и мало различающимися параметрами а в слоях, и имеет ряд несомненных преимуществ по сравнению с моделью поверхностной анизотропии. В свою очередь, применение модели динамического закрепления встречает существенные трудности, когда задача о возбуждении спиновых волн в пленочных структурах должна быть решена с учетом затухания магнитных колебаний в слоях, и в частности для случая двух пленок с сильно различающимися параметрами диссипации а. Как уже было отмечено в §1.3 при возбуждении переменной намагниченности в двухслойных пленках с сильно различающимися значениями параметра затухания в слоях проявляется еще один механизм закрепления спинов, связанный с наличием слоя с сильной диссипацией. Отличительная осот ■ (3.12) т2 тх 2ЛХ дт} 2Л2 дт2 (3.13) М2 о ММ , дг 0 М2 дг о |