Файл: Пузырев В.А. Тонкие ферромагнитные пленки в радиотехнических цепях.pdf

Скачать файл (6,65Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.07.2024

Просмотров: 99

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

конам механики м о ж н о определить их дальнейшее из менение. Таким образом можно определить не только

состояние	системы в	данный момент, но и проследить
за изменением этого		состояния со	временем.	Д р у г и м и
словами,	для описания поведения		системы	требуется

определить движение всех областей, составляющих си стему. Это чисто механический подход к описанию фи


зической системы. Такой подход тем		более естествен,
что в теоретической	механике р а з р а б о т а н ы		методы ре
шения задач о движении систем многих		частиц.
К а з а л о с ь бы, что	нужно только решить		определенное

число уравнений и найти соответствующее число началь ных условий. Однако д л я любого практически интерес ного случая мы имеем огромное число уравнений. По нятно, что решить такое число уравнений, найти и учесть


примерно			такое	ж е	число начальных условий практи
чески	невозможно .				Второй принципиальной					трудностью
является то, что уравнения системы, как правило,											я в л я
ются	нелинейными.				Очевидно, д л я			решения		подобной
задачи		д о л ж е н быть			использован статистический подход.
Д л я		пленки,		содержащей			большое		количество		обла
стей,	з а д а ч а учета				влияния		неоднородное!ей			на	пара
метры		эквивалентной				схемы	магнитосвязанной				пленки
была решена с введением ряда у п р о щ а ю щ и х										предполо
жений		[ 2 0 ] . В предположении, что к а ж д а я отдельная л о
к а л ь н а я			область	Т Ф П		действует как		однородная			плен
ка, была			получена		ее	математическая			модель.		З а т е м

найдены взвешенные средние значения индуктивных па

раметров эквивалентной	схемы.
В общем случае эта	з а д а ч а не р а з р е ш и м а . Поэтому-

более подробно был рассмотрен частный случай д л я об ласти внешних полей Л л = 0, fh=l, где наблюдается наи большее расхождение модели идеальной пленки с ре зультатами экспериментальных исследований. В случае


модели	идеальной пленки при значениях относительных
полей	/гл = 0 и / г Т = 1 зависимость величины				индуктивно
сти 1 Л 2 от		поля равна бесконечности		(рис.	1.8, б ) , а	за
висимость		индуктивности L t 2	имеет р а з р ы в		(рис. 1 . 8 , 6 ) .
Н а самом		деле д л я реальных	пленок	индуктивность		Ьл2

незначительно превышает собственное начальное значе


ние,	а индуктивность		L t 2	имеет конечное	значение,	мень
шее	начального.
Средние		значения	индуктивных дифференциальных
параметров		(обозначим	их	относительные	величины	соот-

ветственно через 1Л и						/ т ) определяются			при	помощи	вы
ражений			[20]
							1	, Am i ' 2Д„		1-Лк	*Г
	\	2	L7K/		2Дот	1 +	ь М - г	+		1-Лк	*Г
л
										(1.46}
	; T	=	/	i	£ i l \ =	^ _ _ ^ L _ _ )				(1.47)
			\		2 Л т к /	2 -	3 0 д ^ ^ 6 Д т		, 2 Д т	V	1
где	Д,„ — максимальное значение							разброса поля анизотро
пии	НК\		Ьт	— наибольший			угол	отклонения		легкой	оси

локальной области от направления средней легкой оси пленки при использовании в качестве функций плотности вероятности соответственно направления и амплитуды

равномерных законов	распределения.
Можно показать,	что 8 г а ^ о 9 0	и	Д п с ~ Д 9 0 , где	угол
89 0 определяется таким образом,		что	90% пленки	имеет

локальные легкие оси, отклоненные в пределах 89 0 гра

дусов от средней легкой оси, и		величина		Д 9 0 — 90%
пленки имеет значение 77к	в пределах		(Нк	— Д 9 0 ) н -
Уравнения (1.46) и (1.47)	могут	быть	использованы

для оценки конечных значений дифференциальных ин

дуктивных		параметров по экспериментально			определен
ным 89 0	и	Д 9 0 .	Так,	например, для 89 0 = 3°	и Д 9 0 = 0,3
получим	/ л 2 4		, 3 и	/ т х = : 0 , 5 .

Общее решение задачи было проведено при помощи численных методов с использованием Э Ц В М . Н а рис. 1.14 сплошной линией показаны рассчитанные на Э Ц В М тео ретические зависимости / л и / т . Н а этом ж е рисунке д л я сравнения нанесены экспериментально снятые зависимо сти соответствующих дифференциальных индуктивностей после первого цикла перемагничивания. Полученные ре зультаты могут быть использованы для оценки области применимости модели идеальной пленки. Наиболее про стой способ заключается в следующем. Н а и б о л ь ш е е рас хождение в зависимостях дифференциальных индуктив ностей от внешних полей присуще кривой, соответствую

щей кл = 0. Поэтому,		проводя на	г р а ф и к е рис. 1.8, а го
ризонтальную прямую		на уровне	/ л , определенного	из
(1.46) дл я	экспериментальных значений осэо и Ддо, нахо
дим точки	пересечения	этой прямой с зависимостью		от-

0,0	0,8	}t2	ft6	2,0	2,4	2,8 А
			6

Ри с . 1.14

носительной дифференциальной индуктивности, соответ

ствующей	/гл =	0,. откуда определяем значения полей
& т 2 ^ Ат ^	/гц	приближенно	с точностью определения	/ л
неоднородной		пленки (рис.	1.15). З а ш т р и х о в а н н ы й	на

рисунке участок соответствует области полей, где модель однородной пленки неприменима. С уменьшением ago и Ago этот участок будет уменьшаться .

Более строгий подход к исследованию влияния неоднородностей пленок на параметры их комплексной вос-

приимчивости и эквивалентной схемы был осуществлен в работах Е. М. Злочевского [21—22]. В этих работах тео

ретически	получены и экспериментально подтверждены
в ы р а ж е н и я	д л я среднего значения комплексной воспри

имчивости, учитывающие влияние неоднородностей двух,


существенно		различных		масштабов,	присутствующих
в магнитных		пленках. Оба вида неоднородностей имеют
размеры, много меньшие длины волны					электромагнитных
колебаний		диапазона		дециметровых	и сантиметровых
волн.	Поэтому		полученные
значения		восприимчивости
можно	использовать			как
м а к р о п а р а м е т р ы			материа
ла, из	которого		изготовлена t 4

магнитная пленка.

Ксоставлению эквива


лентной	схемы		неоднород
ной пленки		был	применен
несколько	иной подход,			ис
пользующий		не	дифферен
циальные	уравнения, а			вы
р а ж е н и я	для	средней		вос	Р и с . 1.15

приимчивости	неоднородной
пленки. З а д а ч а	учета влияния неоднородностей Т Ф П на

п а р а м е т р ы эквивалентной схемы была решена более строго.

Эквивалентная схема однородной пленки представ ляет собой индуктивно связанный с внешними цепями

резонансный контур,	параметры	которого, так	ж е к а к и
параметры связи (коэффициенты		взаимоиндукции), яв
ляются функциями	величины и	ориентации	внешнего

смещающего поля (или системы полей) . Однако полу ченные в ы р а ж е н и я д л я восприимчивости п о к а з ы в а ю т , что параметры эквивалентной схемы неоднородной плен


ки д о л ж н ы	зависеть, кроме		того,	и	от параметров			неод
нородностей	и	частоты, так	как	значение		Л3 ф, опреде
л я ю щ е е потери		в пленке, является			функцией		расстрой
ки [22]. Ферромагнитная среда является, таким							о б р а з о м ,
дисперсной,	и	л ю б а я эквивалентная			схема	пленки, со
д е р ж а щ а я сосредоточенные			индуктивности, емкости					и со

противления, справедлива только в диапазоне частот, в котором можно пренебречь зависимостью параметров от частоты. Д и а п а з о н этот тем уже, чем более существенно влияние неоднородностей.


Н а и б о л е е			распространены два способа расположения
индуктивного			участка	полосковой линии	с	пленкой
(рис.	1.J6)	[22]. В одном случае этот участок				распола
гается	как	проходной		элемент (рис. 1.16,а),	в другом —

как короткозамкнутый отрезок линии (рис. 1.16,6). При

большом отношении ширины полоски	к	зазору	м е ж д у
ней и основанием можно считать, что	в	линии	распро

страняются только ТЕМ - волны с вектором напряженно -

д	е
Р и с .	1.16

сти высокочастотного магнитного поля, перпендикуляр ным продольному направлению линии. При выполнении этого условия поле в зазоре распределено почти равно


мерно и вектор высокочастотного поля					почти по всей ши
рине полоски		параллелен основанию			и, следовательно,
л е ж и т в плоскости			пленки.
Д л я	ТЕМ - волн		необходимо	учитывать		изменение
свойств	анизотропной среды			ферромагнитной			пленки
только в направлении, параллельном вектору						магнитного
поля, и использовать скалярную				восприимчивость			только
в этом	направлении . Наличие пленки увеличивает индук
цию и	магнитный		поток в зазоре, и, следовательно, ин
дуктивность		рассматриваемого участка			возрастает . При -

Смотрите также файлы

Пустынский И.Н. Транзисторные видеоусилители.pdf

Равич М.И. Водно-солевые системы при повышенных температурах и давлениях.pdf

Радиационные процессы в атомных ядрах..pdf

Рахманов С.И. Основы расчета оборудования лесозаготовок.pdf

Рождественская Т.Б. Аппаратура для точного измерения больших сопротивлений, малых постоянных токов и методы ее поверки.pdf

Файл: Пузырев В.А. Тонкие ферромагнитные пленки в радиотехнических цепях.pdf

Смотрите также файлы

Информация

Списки файлов

Дополнительно