Двойная электрическая и магнитная перестройка частоты связанных колебаний в композитном магнитодиэлектрическом резонаторе

Автор(и)

  • Николай Николаевич Мовчан Киевский национальный университет им. Т. Шевченко, Україна https://orcid.org/0000-0002-1303-9946
  • Игорь Владимирович Зависляк Киевский национальный университет им. Т. Шевченко, Україна https://orcid.org/0000-0003-0161-4197

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347014070048

Ключові слова:

связанные колебания, магнитоэлектрический эффект, диэлектрический резонатор, электрически перестраиваемый, магнитно перестраиваемый

Анотація

Показана возможность двойной магнитной и электрической перестройки резонансных частот электродинамической структуры, состоящей из диэлектрического резонатора и гетероструктуры эпитаксиальная пленка железо-иттриевого граната/цирконат-титанат свинца. Теоретически и экспериментально исследованы связанные электромагнитно-спиновые колебания диэлектрического резонатора и эпитаксиальной пленки железо-иттриевого граната. Экспериментально показана возможность осуществления электрической перестройки частоты связанных колебаний композитного магнитодиэлектрического резонатора, которая обусловлена наведенными упругими напряжениями в эпитаксиальной пленке ЖИГ. Предложена теоретическая модель для расчета сдвига частоты связанных колебаний электрическим полем, приложенным к слою пьезоэлектрика. Показано, что собственная добротность композитного резонатора и диапазон электрической перестройки частоты гибридных колебаний возрастают при уменьшении поля подмагничивания.

Посилання

Poplavko Y. M. Frequency-tunable microwave dielectric resonator / Y. M. Poplavko, Yu. V. Prokopenko, V. I. Molchanov, A. Dogan // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. — Jun. 2001. — Vol. 49, No. 6. — P. 1020–1026. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/22.925485.

Petrov P. K. Tunable dielectric resonator with ferroelectric element / P. K. Petrov, N. McN Alford // Electron. Lett. — Aug. 2001. — Vol. 37, No. 17. — P. 1066–1067. — DOI : http://dx.doi.org/10.1049/el:20010731.

Vierdee B. S. Current techniques for tunning dielectric resonators / B. S. Vierdee // Microwave Journal. — 1998. — Vol. 41, No. 6. — P. 130–138.

Ильченко М. Е. Твердотельные СВЧ фильтры / М. Е. Ильченко, Г. А. Мелков, Г. А. Мирских. — К. : Техника, 1977. — 120 с.

Popov M. A. Coupled magnetostatic and electromagnetic oscillation in hexaferrite-dielectric heterostructures / Maksym A. Popov, Igor V. Zavislyak, Gopalan Srinivasan, Volodymyr V. Zagorodnii // J. Appl. Phys. — 2009. — Vol. 105, No. 8. — P. 083912. — DOI : http://dx.doi.org/10.1063/1.3108895.

Nan C.-W. Multiferroic magnitoelectric composites: Historical perspective, status, and future directions / Ce-Wen Nan, M. I. Bichurin, Shuxiang Dong, D. Viehland, G. Shrinivasan // J. Appl. Phys. — 2008. — Vol. 103, No. 3. — P. 031101. — DOI : http://dx.doi.org/10.1063/1.2836410.

Subramanyam G. Challenges and opportunities for multi-functional oxide thin films for voltage tunable radio-frequency/microwave components / Guru Subramanyam, M. W. Cole, Nian X. Sun, Thottam S. Kalkur, Nick M. Sbrockey, Gary S. Tompa, Xiaomei Guo, Chonglin Chen, S. P. Alpay, G. A. Rossetti Jr., Kaushik Dayal, Long-Qing Chen, Darrell G. Schlom / J. Appl. Phys. — 2013. — Vol. 114, No. 19. — P. 191301. — DOI : http://dx.doi.org/10.1063/1.4827019.

Yang G.-M. Dual H- and E- field tunable multiferroic bandpass filters with yittrium iron garnet film / Guo-Min Yang, Jing Lou, Jing Wu, Ming Liu, Geyi Wen, Yaqiu Jin, Nian X. Sun // IEEE MTT-S Int. Microwave Symp. Dig. — 2011. — P. 1–4. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/MWSYM.2011.5972897.

Попов М. А. Механизм электрической перестройки частоты в композитных резонаторах на основе эпитаксиальных ферритовых пленок / М. А. Попов, И. В. Зависляк // ПЖТФ. — 2012. — Т. 38, № 18. — С. 87–94.

Yang X. Dual H- and E-field tunable multiferroic bandpass filter at Ku-band using partially magnetized spinel ferrites / Xi Yang, Yuan Gao, Jing Wu, S. Beguhn, Tianxiang Nan, Ziyao Zhou, Ming Liu, N. X. Sun // IEEE Trans. Magnetics. — 2013. — Vol. 49, No. 11. — P. 5485–5488. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/TMAG.2013.2266897.

Мовчан Н. Н. Расталкивание резонансных частот магнитодинамических колебаний в намагниченных ферритовых резонаторах миллиметрового диапазона / Н. Н. Мовчан, М. А. Попов // Журнал радиоэлектроники. — 2014. — № 1. — С. 1–15. — Режим доступа : http://jre.cplire.ru/jre/jan14/5/text.html.

Khana А. P. S. Q measurement of microstrip-coupled dielectric resonators / A. P. S. Khana // Microwaves & RF. — 1984. — Vol. 23. — P. 81–86.

Yukawa T. FMR spectrum of magnetostatic waves in a normally magnetized YIG disk / Toshinobu Yukawa, Kenji Abe // J. Appl. Phys. — 1974. — Vol. 45, No. 7. — P. 3146–3153. — DOI : http://dx.doi.org/10.1063/1.1663739.

Auld B. A. Сoupling of electromagnetic and magnetostatic modes in ferrite-loaded cavity resonators / B. A. Auld // J. Appl. Phys. — 1963. — Vol. 34, No. 6. — P. 1629–1633. — DOI : http://dx.doi.org/10.1063/1.1702646.

Яковлев Ю. М. Монокристаллы ферритов в радиоэлектронике / Ю. М. Яковлев, С. Ш. Генделев. — М. : Сов. радио, 1975. — 360 с.

##submission.downloads##

Опубліковано

2014-07-19

Як цитувати

Мовчан, Н. Н., & Зависляк, И. В. (2014). Двойная электрическая и магнитная перестройка частоты связанных колебаний в композитном магнитодиэлектрическом резонаторе. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 57(7), 43–53. https://doi.org/10.20535/S0021347014070048

Номер

Том 57 № 7 (2014)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2014 Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника

Издатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.

Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).

Варианты доступа к статье:

1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)

В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).

2. Статья с последующим доступом по подписке

В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.

  • Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
  • Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
  • Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
  • Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
  • Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
  1. Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
  2. Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
  3. Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
  4. Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
  • Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
  • Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
  • Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
  • Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
  • Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
  • В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
  • Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
  • Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.