By this author

Orientational Transition of Magnetization Under Conditions

Issue number 1 from 01.01.2023

Рассмотрено влияние одноосной анизотропии высоких порядков на характер ориентационного перехода намагниченности. В геометрии нормального намагничивания среды относительно оси анизотропии получена плотность энергии и равновесное положение намагниченности в зависимости от величины приложенного поля. Рассмотрена ориентация намагниченности при анизотропии от второго до восьмого четных порядков включительно. В качестве примера рассмотрено одновременное присутствие анизотропии второго и четвертого порядков. Для этого случая получено алгебраическое уравнение третьей степени, для анализа которого использован дискриминант Кардано. Показано, что в случае отрицательного значения дискриминанта зависимость ориентации намагниченности от поля имеет гистерезисный характер.

71 0

Effect of Elastic Resonances of Substrate on Ferromagnetic Resonance in Yttrium Iron Garnet Films

Issue number 2 from 01.02.2023

Рассмотрена задача о возбуждении ферромагнитного резонанса в тонкой ферритовой пленке, обладающей магнитоупругими свойствами, находящейся на толстой упругой подложке. Предложена модель возбуждения упругих колебаний в подложке за счет распространения периодического граничного режима, создаваемого магнитными колебаниями в пленке. В условиях стационарных колебаний получены амплитудно-частотные характеристики ферромагнитного резонанса, имеющие сильно осциллирующий характер, обусловленный возбуждением упругих мод высоких порядков по толщине подложки.

65 0

Effect of a High-Power Light Pulse on the Trajectory of Magnetostatic Waves in the Presence of a Linearly Nonuniform Field

Issue number 3 from 01.03.2023

Рассмотрена трансформация траекторий поверхностных магнитостатических волн, распространяющихся в ферритовой пленке, намагниченной линейно неоднородным полем, вызванная воздействием мощного импульса света от фемтосекундного лазера. В качестве механизма действия света на распространение волн отмечено уменьшение намагниченности пленки за счет повышения ее температуры. Выявлен ступенчатый характер трансформации траекторий распространяющихся волн, синхронный с временными параметрами фемтосекундного импульса. Трансформация траекторий интерпретирована на основе методов изочастотных кривых и Гамильтона–Аулда.

66 0

Magnetocaloric Materials for Low-Temperature Magnetic Cooling

Issue number 4 from 01.04.2023

Дан обзор современного состояния исследований в области изучения магнитокалорических материалов на основе редкоземельных металлов, перспективных для применения в технологии низкотемпературного магнитного охлаждения. Представлены физические основы и характеристики магнитокалорического эффекта в материалах на основе редкоземельных металлов с температурами магнитных фазовых переходов в области низких температур.

68 0

Functionalities of Ni–Ti Shape Memory Alloys and Their Efficiency as Event Actuators of Microelectromechanical Systems

Issue number 4 from 01.04.2023

Представлены результаты исследования функциональных свойств сплавов системы Ni–Ti после различных деформационных обработок. Определено значение критических напряжений, при которых начинается деградация функциональных свойств: и установлено, что оно примерно в два раза ниже предела текучести. Рассчитаны коэффициенты полезного действия виртуальных термодинамических машин с рабочим телом из исследованных материалов и проведено его сравнение с коэффициентом полезного действия машины Карно на основе этого же материала – рассчитан коэффициент идеальности при условии срабатывания при напряжениях, не превышающих критических. Установлено, что в условиях однократного срабатывания наибольшим коэффициентом идеальности 9.7% обладает материал от прутков, полученных теплой ковкой при 350°С с диаметром от 20 до 5 мм. Для условий периодического действия при напряжениях в 1.2 раза ниже критических определено, что коэффициент идеальности составляет 7.4…7.7% для сплавов, прошедших горячую ковку и комбинацию равноканального углового прессования и теплой ковки.

64 0

Inverse Magnetocaloric Effect in Mn5Si3 Compound

Issue number 4 from 01.04.2023

Прямым методом проведены исследования магнитокалорического эффекта (МКЭ) для образцов соединения Mn₅Si₃ в адиабатических условиях в магнитных полях до 2 Тл при криогенных температурах в диапазоне от 25 до 125 K. По результатам измерений показано, что при температурах вблизи метамагнитоструктурного фазового перехода 1-го рода из неколлинеарного антиферромагнитного в коллинеарное антиферромагнитное состояние наблюдаются как обратный, так и прямой МКЭ. Максимальное значение обратного МКЭ составило ∆T_ad = –0.27 K при начальной температуре T₀ = 55 K в магнитном поле 2 Тл. Прямой МКЭ с максимальным значением ∆T_ad = +0.23 K наблюдается при T₀ = 70 K в поле 2 Тл.

61 0

Thermal Contact Resistance at Cryogenic Temperatures in the Presence of Strong Magnetic Fields

Issue number 4 from 01.04.2023

Исследована физическая модель механического теплового ключа при криогенных температурах, в которой теплопередача происходит за счет контактной теплопроводности в разъемной контактной паре из двух медных цилиндров. На основе криомагнитной системы со сверхпроводящим соленоидом 10 Тл разработан механический тепловой ключ, определены значения контактной теплопроводности в диапазоне температур 10…160 К, в том числе в магнитном поле 5 Тл. В исследуемой области температур 60…80 К: близкой к фазовому переходу соединений DyAl₂ и GdNi₂, значение контактной теплопроводности составило 2300…3300 Вт/(м² K). Экспериментально определено влияние магнитного поля до 5 Тл на контактное термическое сопротивление в условиях вакуума.

62 0

Magnetocaloric Effect in the Laves Phase of GdNi2 in Strong Magnetic Fields

Issue number 4 from 01.04.2023

Проведены экспериментальные исследования магнитных и магнитокалорических свойств фазы Лавеса GdNi₂ во внешних статических до 3 Тл и импульсных до 50 Тл магнитных полях. Установлено, что в магнитном поле 3 Тл изменение магнитной энтропии сплава достигает максимального значения ΔS_m = −8 Дж/(кг К) в окрестности температуры Кюри T_C = 73.6 К. Соответствующее адиабатическое изменение температуры в этом случае, рассчитанное косвенным методом, составит ΔT_ad ≈ 3 К. Максимальное значение адиабатического изменения температуры, измеренное прямым методом в импульсном магнитном поле в 50 Тл при T₀ = 77 К, составило ΔT_ad = 15 К, что хорошо согласуется с теоретическими предсказаниям.

68 0

Magneto-Optical Visualization of Magnetic Phases in an Epitaxial Film of Ferrite–Garnet Near the Compensation Point

Issue number 4 from 01.04.2023

Описан метод магнитооптической визуализации магнитных фаз в ферримагнетиках в окрестности точки компенсации в латеральном градиенте температур. На примере пленок висмут-гадолиниевого феррита граната наблюдались зоны, соответствующие коллинеарной и неколлинеарной магнитным фазам, в зависимости от температуры и величины магнитного поля в диапазоне от 0 до 10 Тл.

66 0

Nonstationary Delay in the Development of Oscillations of a Magnetostrictive Transducer under Conditions of Multiplication of the Excitation Frequency

Issue number 5 from 01.05.2023

Представлено численное исследование запаздывания возбуждения колебаний магнитострикционного преобразователя в режиме умножения частоты на основе модели связанных осцилляторов. Выявлен нестационарный характер колебаний, возбуждаемых после скачка амплитуды. Явление интерпретировано на основе модели динамического потенциала. Выполнено численное исследование развития колебаний во времени, построены фазовые портреты колебаний. Установлен фракталоподобный характер нестационарных колебаний, проявляющийся в сохранении степени их хаотичности при изменении величины шага расчета по времени.

64 0

Generation of Hypersonic Oscillations in the Scheme of a Magnetostriction Transducer with Positive Feedback

Issue number 7 from 01.07.2023

Рассмотрена задача о генерации гиперзвуковых колебаний в схеме магнитострикционного преобразователя, охваченного цепью положительной обратной связи. Введен “параметр связи”, отражающий усиление сигнала в цепи обратной связи. Рассмотрено развитие магнитных и упругих колебаний во времени. По мере увеличения параметра связи выявлены три основных режима колебаний: начальная релаксация, стационарные автоколебания и хаотические автоколебания. Исследовано влияние величины параметра связи и параметра затухания намагниченности на время развития и амплитуду колебаний. Выявлены характерные значения обоих параметров, соответствующие переходам между режимами. Приведены практические рекомендации для выбора параметров системы с целью наиболее эффективного возбуждения гиперзвуковых колебаний.

65 0

Nonstationary oscillations in a system of two oscillators with cubic connection

Issue number 5 from 29.12.2025

Рассмотрены нестационарные колебания в системе из двух осцилляторов с кубической связью, возникающей в задаче о возбуждении упругих колебаний в схеме магнитострикционного преобразователя. Выявлены три основных режима колебаний: регулярные биения, гигантские осцилляции и несимметричные осцилляции с постоянной составляющей. Относительно режима гигантских осцилляций показано, что плавные осцилляции сопровождаются частыми мелкими колебаниями небольшой амплитуды, период которых на три порядка меньше периода основных колебаний. Для интерпретации наблюдаемых явлений предложена модель динамического потенциала, перемещение минимума которого дает основную составляющую гигантских осцилляций, а локальные колебания вокруг динамического минимума обеспечивают тонкую структуру частых колебаний.

65 0

Resonance related magnetoelastic mods in the structure of ferromagnet-dielectric

Issue number 7 from 01.07.2024

Исследованы магнитоупругие взаимодействия в области ферромагнитного резонанса (ФМР) в тонкой ферритовой пленке на сравнительно толстой диэлектрической упругой подложке при возбуждении магнитной пленки переменным магнитным полем. Построены зависимости периода упруго связанных резонансных линий на амплитудно-частотном спектре ФМР от параметров упругого затухания, магнитоупругой связи, модуля упругости и плотности материала в линейном и нелинейном режимах. Выявлено наличие сильной пороговой нелинейной зависимости амплитуды резонансных линий от параметра упругого затухания.

68 0

Excitation of electromagnetic waves under the impact of light on a magnetic film

Issue number 10 from 01.10.2024

Рассмотрена задача об излучении электромагнитной волны из магнитной пленки при воздействии короткого импульса света от фемтосекундного лазера. В качестве причины излучения предложена модель ускоренного движения магнитных зарядов. Выявлена пропорциональность поля излучаемой волны второй производной от намагниченности по времени. Предложены к рассмотрению импульсы двух видов — прямоугольные и полусинусоидальные. Показано, что поле излучаемой волны для полусинусоидального импульса превышает поле от прямоугольного импульса более чем в два раза.

66 0

Influence of fourth-order anisotropy on precession of the magnetization equilibrium position under the conditions of orientational transition

Issue number 12 from 01.12.2024

Рассмотрена прецессия положения равновесия намагниченности в среде с одноосной анизотропией второго и четвертого порядков. В геометрии нормально намагниченной ферритовой пластины найдены условия ориентационного перехода, необходимые для возбуждения прецессии равновесия. Получены зависимости колебаний поперечных компонент намагниченности от времени. Построены прецессионные портреты для случаев анизотропии второго и четвертого порядков. Показано, что оба они имеют вид большого кольца, заполненного по образующей малыми кольцами. Показано, что при достаточно большой величине анизотропии четвертого порядка в распределении малых колец наблюдаются сгущения, соответствующие изломам зависимостей поперечных компонент намагниченности от времени.

61 0

Metamagnetic phase transition in Mn₅Si₃ compound

Issue number 1 from 01.01.2025

Проведены исследования электросопротивления соединения Mn₅Si₃ в магнитных полях до 2 Тл при криогенных температурах в диапазоне от 35 до 90 K. По результатам измерений теплоемкости при постоянном давлении C_P, намагниченности M и удельного электросопротивления ρ определены характерные температуры магнитных фазовых переходов T_N1 и T_N2. Показано, что поведение кривых ρ(T) отличается в зависимости от условий и протокола проведения измерений. По результатам измерений магнитокалорических свойств в сильных магнитных полях до 10 Тл при криогенных температурах в диапазоне от 25 до 125 К наблюдается как обратный, так и прямой магнитокалорический эффект. Максимальное значение обратного магнитокалорического эффекта составило ∆T_ад = –1.1 K при начальной температуре T₀ = 50 K в магнитном поле 10 Тл. Прямой магнитокалорический эффект с максимальным значением ∆T_ад = +0.9 K наблюдается при T₀ = 62.5 K в поле 10 Тл. Определен локальный показатель полевого распределения энтропии n, значение которого n > 2 подтверждает тип и существование фазового перехода 1-го рода.

13 0

Non-stationary delay of nonlinear oscillations of a magnetoelastic system under conditions of external excitation and initial magnetization offset

Issue number 2 from 01.02.2025

Рассмотрено явление нестационарного запаздывания возбуждения высокоамплитудных хаотических колебаний в системе из двух связанных осцилляторов. Приведено краткое описание двух реальных физических систем, допускающих возбуждение хаотических колебаний, обладающих нестационарным запаздыванием. Показано, что колебания в обеих системах могут быть описаны на основе одной и той же модели двух связанных осцилляторов, один из которых является нелинейным, а второй – линейным. Для такой модели приведена система двух дифференциальных уравнений второго порядка. Произведено упрощение данной системы с сохранением ядра, обеспечивающего эффект запаздывания высокоамплитудных хаотических колебаний. Рассмотрена возможность замены в системе внешнего возбуждения на начальное смещение одного из осцилляторов.

14 0