Радиотехника и электроника

Представлены результаты работ, в которых рассмотрены дисперсионные свойства электрозвуковых волн в щелевой структуре двух пьезоэлектриков. В частности, показано, что при наличии разности скоростей сдвиговых волн в пьезоэлектриках отсутствуют чисто симметричные и антисимметричные моды, а коэффициенты граничной локализации сдвиговой волны будут значительно отличаться. Установлено, что при определенном равном уровне потерь и усиления (PT-симметричная структура) двух одинаковых пьезоэлектриков класса симметрии 6 происходит пересечение симметричной и антисимметричной мод. Точка пересечения определяет особую точку PT-симметричной структуры. Учет неодинакового уровня потерь и усиления в пьезоэлектриках приводит в спектре сдвиговых волн либо к пересечению, либо к касанию, либо к сближению двух мод в точке их вырождения (особой точке). Как и в случае чисто PT-симметричной структуры, частотная зависимость амплитуды в исключительной точке квази PT-симметричной структуры (при достаточно небольшой разнице в уровнях потерь и усиления) обладает очень узким пиком, что открывает возможность создания сверхчувствительных датчиков на их основе.

Введено понятие идеализированного пассивного элемента комплексного дробного порядка γ = α + jβ синоним которого идеальный комплексный фрактальный элемент (ИКФЭ). Введены соответствующие основные и производные параметры ИКФЭ. Показано, что ИКФЭ является обобщенным двухполюсным пассивным элементом фрактальной радиоэлектроники, который обобщает свойства не только всех существующих идеализированных пассивных двухполюсных элементов, но и безгранично расширяет возможности современной элементной базы. Приведена классификация всех существующих двухполюсных пассивных идеализированных пассивных элементов в зависимости от значения комплексного дробного показателя импеданса. Определены размерности и физический смысл этих элементов в зависимости от значений α и β.

Исследована работа спинтронного детектора в ближнем поле антенны, излучающей микроволновый сигнал с частотой 10 ГГц. Изучена возможность работы детектора на основе гетероструктуры Lu₃Fe₅O₁₂/Pt, функционирующего за счет обратного спинового эффекта Холла. Проведено сравнение экспериментально измеренного выходного напряжения детектора с теоретическими расчетами распределения мощности электромагнитного поля, выполненными в программе COMSOL Multiphysics. Определена чувствительность детектора и измерена зависимость выходного сигнала от расстояния до источника излучения. Полученные результаты подтверждают возможность применения спинтронных гетероструктур в системах беспроводной передачи данных и энергии. Рассмотрены перспективы использования детектора в системах беспроводной связи и передачи данных, работающих в ближнем поле антенны, таких как RFID (Radio Frequency IDentification) и NFC (Near Field Communication).

Приведены результаты разработок и создания различных специализированных оптических волокон (ОВ) для применения в науке и технике. Описаны методики создания ОВ с записанными в световедущей сердцевине брэгговскими структурами непосредственно в процессе вытяжки ОВ. На основе таких ОВ созданы датчики отраженного сигнала и одночастотные лазерные комплексы. При помощи методов прецизионного утонения светоотражающей оболочки и нанесения нанопокрытий получены волоконные измерители показателя преломления жидкостей. Показаны способы использования многосердцевинных ОВ и возможностей создания конечных проборов на их основе.

Приведены результаты исследования особенностей распространения спиновых волн в магнонном кристалле на основе наноразмерной ферромагнитной пленки с периодической системой канавок на поверхности. Микромагнитное моделирование проведено в среде MuMax3. Установлено, что на дисперсионной характеристике магнонного кристалла вблизи каждой основной ширинной моды формируются дополнительные гибридные моды. Соотношение ширин столбик/канавка влияет на распределение энергии между гибридными модами и на частоту отсечки основных мод. Проанализировано влияние соотношения ширин столбик/канавка на формирование запрещенных зон на основе дисперсионных и амплитудно-частотных характеристик. Показано, что наиболее выраженные запрещенные зоны наблюдаются для больших соотношений ширин столбик/канавка. Также увеличение соотношения ширин столбик/канавка и увеличение глубины канавки приводит к увеличению количества порядков выраженных брэгговских резонансов.

Исследованы свойства обменных спиновых волн (ОСВ) в эпитаксиальных пленках железоиттриевого граната (ЖИГ). Проведен комплексный анализ особенностей возбуждения, распространения и взаимодействия ОСВ с учетом их анизотропных свойств. Предложена методика расчета дисперсионных и энергетических характеристик волноводных мод ОСВ для различных направлений распространения волн в касательно намагниченных пленках ЖИГ. Установлено, что наличие как эллиптической, так и линейной поляризации волн прецессии приводит к деформации траектории прецессии вектора намагниченности и изменению ориентации осей симметрии эллиптической траектории. Экспериментально подтверждено хорошее согласие между расчетными и измеренными характеристиками ОСВ. Полученные результаты позволяют создавать новые типы функциональных устройств для передачи, хранения и обработки информации на основе коротковолновых обменных спиновых волн.