Spinové vlny

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 24. března 2016; kontroly vyžadují 4 úpravy .

Spinové vlny jsou vlny magnetizace ve fero- , antifero- a ferimagnetických materiálech s velkými vlnovými čísly . Poprvé je předpověděl Felix Bloch pro feromagnetika v roce 1930 [1] . Na rozdíl od magnetostatických vln je při studiu šíření spinových vln důležité brát v úvahu nejen magnetostatické , ale i výměnné interakce . Podle principu korpuskulárního vlnového dualismu odpovídají magnonovým kvazičásticím .

Aplikace

Spinové vlny se používají k vytvoření zpožďovacích linek a mikrovlnných filtrů . V poslední době vyvolal velký zájem o spinové vlny vývoj nového oboru fyziky kondenzovaných látek - magnonics , v jehož rámci výzkumníci usilují o vytvoření komplementárních zařízení pro zpracování informačních signálů CMOS .

Klasická teorie spinových vln

Spinové vlny jsou považovány za vlny magnetizace v kontinuálním prostředí s konstantní magnetizací. Pohybová rovnice magnetizace má tvar : [2] . V případě nekonečného izotropního feromagnetu zmagnetizovaného do nasycení konstantním stejnoměrným polem v důsledku řešení Maxwellovy rovnice v magnetostatické aproximaci získáme disperzní vztah: , kde , a je úhel mezi směrem šíření spinové vlny a neustálá magnetizace ${\frac {dM}{dt}}=-\gamma {M}\times H_{eff}+R$ $\gamma$ $R$ ${\displaystyle H_{eff))$ $H_{0}$ $w^{2}=(w_{H}+\eta {k^{2)))(w_{H}+\eta {k^{2}}+w_{M}\sin ^{2 }\theta _{k})$ $w_{M}=\gamma 4\pi {M_{0))$ $\theta_k$ $M_{0}$

Kvantová teorie spinových vln

Pro nekovová feromagnetika se používá Heisenbergův model , což je mřížka spinových magnetických momentů spojených výměnnou interakcí. [3] Na tomto modelu byl získán zákon kvadratické disperze [1] . ${\displaystyle \epsilon =\hbar \eta k^{2))$

Poznámky

↑ 1 2 Bloch F. Zur Theorie des Ferromagnetismus // Ztschr. kožešina Phys. 1930. Bd. 61. S. 206.
↑ Landau L. D. , Lifshits E. M. K teorii disperze magnetické permeability feromagnetických těles // Landau L. D. Sobr. tr. / Ed. E. M. Lifshitz. M.: Nauka, 1969. T. 1. C. 128.
↑ Gurevich A. G., Melkov G. A. Magnetické oscilace a vlny. Moskva: Nauka, 1994.

Literatura

Akhiezer A. I. , Baryakhtar V. G., Peletminsky S. V. Spinové vlny. - M. : Nauka, 1967. - 368 s. — 10 000 výtisků.
Gurevich A. G., Melkov G. A. Magnetické oscilace a vlny. - M. : Fizmatlit, 1994. - 464 s. — ISBN 5-02-014366-9 .

Odkazy

Spin waves - článek z Fyzické encyklopedie