tezisu

сверхструктуру L10 (пространственная группа P4/mmm или структура типа CuAu I) проявляющую одноосную магнитную анизотропию (см. рис.2).

Среди такого рода материалов выделяются два наиболее интересных соединения, обладающие сверхструктурой типа L10, это соединения FeNi и MnAl (см. Табл. 1). Синтез соединения FeNi со структурой L10 достаточно сложен и предполагает использования интенсивных потоков нейтронов (Л.Неель, 1964), однако оно часто встречается в метеоритах (фаза тетратенита).

Рис. 2. Схематическое изображение гранецентрированной кубической (слева) и L10 (справа) кристаллических решеток

К перспективным соединениям, на основе которых возможно будут разработаны новые типы безредкоземельных постоянных магнитов, также относятся следующие семейства сплавов: Fe-X (X=Pb, Ni, Bi), Mn-X (X=Ga, Ge, Al, Bi). В докладе обсуждаются возможные пути синтеза и характеристики этих интерметаллидов.

Таблица 1. Характеристики сплавов FeNi и MnAl

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 12-07-00676-a и гранта Президента МД-770.2014.2.

Литература

1. L.H.Lewis and F.Jimenez-Villacorata. Perspectives on Permanent Magnetic Materials for Energy Conversion and Power Generation. Metallurgical and Materials Transactions A. 44A (2013) S1-S20.

Таскаев С.В., 2014 г.

21

УДК 537.6

ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА ДОМЕННЫХ ГРАНИЦ В МУЛЬТИФЕРРОИКАХ ТИПА ФЕРРИТОВ-ГРАНАТОВ

Халилова Я.А.

Башкирский государственный университет, г. Уфа, Россия

Одним из активно развиваемых в последнее время направлений в магнетизме является исследования свойств материалов, в которых происходит магнитное и электрическое упорядочение. Скорее всего, они найдут широкое применение в спинтронике. К таким материалам, проявляющим магнитоэлектрические свойства, относятся пленки ферритовгранатов, в которых был обнаружен эффект смещения доменных границ под действием неоднородного электрического поля, создаваемого заостренным электродом. Он вызван неоднородным магнитоэлектрическим взаимодействием. Неоднородное электрическое поле может создать в области локализации доменной границы неоднородно наведенную анизотропию, которая проявляется как «дефект».

В работе рассматривается флексомагнитоэлектрический механизм влияния электрического поля на структуру 180-градусной доменной границы в одноосном ферромагнетике. В общем, наличие неоднородного магнитоэлектрического взаимодействия в магнетике приводит к тому, что под действием электрического поля меняется топология 180-градусной доменной границы, то есть в стенке появляются «магнитные заряды», которые способствуют появлению электрической поляризации. Стенка заряжается и притягивается к заряженному электроду. Величина поляризации прямо пропорционально константам неоднородного магнитоэлектрического взаимодействия и обратно пропорциональна ширине доменной границы, а знак определяется киральностью доменной границы и направлением напряженности электрического поля.

Литература

1.Р.М. Вахитов, А.Т. Харисов, Ю.Е. Николаев // Доклады академии наук. 2014. Т. 455. №2. 150-152.

2.А.П. Пятаков, А.К. Звездин // УФН. 2012. Т. 182. № 6. С. 593-620.

Халилова Я.А., 2014 г.

22

УДК 538.7

МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ В ПЕРОВСКИТОВЫХ СТРУКТУРАХ В ОБЛАСТИ МАГНИТОАКУСТИЧЕСКОГО РЕЗОНАНСА

Нугуманов А.Г, Шарафуллин И.Ф. Башкирский государственный университет, г. Уфа, Россия

Теория магнитоэлектрического взаимодействия или магнитоэлектрического эффекта в мультиферроиках является одной из наиболее актуальных областей физики конденсированного состояния.

В данной работе, исходя из модельного гамильтониана, состоящего из энергий магнитной, сегнетоэлектрической, упругой подсистем и энергии их взаимодействия ведется расчет мацубаровской функции Грина

Оно связывает спектральную плотность с мацубаровской функцией Грина как функцией термодинамического времени. Следует отметить, что извлечение A из последнего соотношения (1) представляет собой

трудную задачу. Мы решаем ее с помощью метода максимальной энтропии. Этот метод был развит и детально описан в работах [1]. Из физических соображений величину A (нормированную на единицу) можно

рассматривать как некоторое распределение вероятности. Это позволяет рассматривать решение уравнения (1) при статическом наборе множества значений G как наиболее вероятную функцию A . Критерий, по

которому выбирается такая A , устанавливается в рамках метода максимальной энтропии.

Литература

1. Silver R.N., Sivia D.S. and Gubernatis J.E. Maximum –entropy methos for analytic continuation of quantum Monte Carlo data // Phys. Rev. B, 1990, 41, 2380.

Нугуманов А.Г., 2014 г.

23

УДК 537.611.2

РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТА ПРОХОЖДЕНИЯ СПИНОВОЙ ВОЛНЫ В МУЛЬТИСЛОЙНОМ ФЕРРОМАГНЕТИКЕ

Ахметова А.А., Харисов А.Т.

Башкирский государственный университет, г. Уфа, Россия

Спиновые волны, распространяющиеся в ферромагнитных пленках, используются для создания приборов аналоговой обработки сигналов в диапазоне сверхвысоких частот. Такие волны обладают рядом преимуществ, например, малые потери при распространении, большие возможности управления дисперсионными характеристиками, широкий диапазон рабочих частот и т.д. [1]. В связи с чем, такие мультислойные структуры, называемые также магнонными кристаллами, считаются перспективными материалами в современной микроэлектронике. По данной причине представляется важным исследование особенностей распространения спиновых волн в данных структурах.

В работе было рассмотрено прохождение спиновой волны в мультислойной ферромагнитной структуре. Для решения данной задачи используют два метода: квантово-механический подход и феноменологический метод [2], применѐнный в данной работе. Согласно [2], для описания распространения спиновой волны применяется уравнение Ландау-Лифшица. Первоначально осуществляется расчет коэффициента отражения спиновой волны от отдельного периода, при этом представляется интересным использование граничного условия нового типа, приведенного в [3]. Для расчета коэффициента прохождения спиновой волны в мультислойной структуре была использована методика, предложенная в [4]. В данной работе были получены выражения для коэффициента прохождения спиновой волны в мультислойной структуре, рассмотрена его зависимость от модуляции некоторых параметров ферромагнитной структуры при учете граничного условия нового типа.

Литература

1.Nikitov S.A., Tailhadesa Ph., Tsaib C.S. // J. Magn. Magn. Mater. 2001. V. 236. P. 320–330.

2.Гуревич А.Г., Мелков Г.А. Магнитные колебания и волны. М: Наука, 1994. 462 c.

3.Шамсутдинов М.А., Хабибуллин И.Т., Харисов А.Т., Танкеев А.П. //

ФММ. 2009. Т. 108. №. 4. С. 345–358.

4.Игнатович В.К. // УФН. 1986. Т.150. №1. С. 145–158

24

СЕКЦИЯ «ФИЗИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА И НАНОФИЗИКА»

УДК 61:53+681.3

ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ СТАТИСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПУЛЬСОВОЙ ВОЛНЫ

Ганеев Д.Б.

Башкирский государственный университет, г. Уфа, Россия Работа сердечно-сосудистой системы человека является сложным

колебательным процессом. Характерная вариабельность частоты сердечных сокращений свидетельствует о том, что данная система функционирует в нерегулярном режиме [1]. В связи с этим представляет интерес получения опытных данных основных статистических характеристик пульсовой волны.

Для исследования была привлечена небольшая группа лиц. У каждого были сняты пульсограммы и рассчитаны следующие характеристики: спектральная плотность мощности, автокорреляционная функция. Было установлено, что спектр колебаний пульсовой волны содержит дополнительные высшие гармоники, причем их число увеличивается с увеличением времени измерения. Автокорреляционная функция пульсограммы демонстрирует, что существует влияние предыдущего сокращения сердца на последующее.

Измерение пульсовой волны осуществлялось с помощью web-камеры. Метод регистрации основан на том, что интенсивность светового излучения, прошедшего через область исследуемой ткани (концевая фаланга пальца), зависит от кровенапонения.

Рис. 1. Спектральная плотность мощности пульсовой волны

Литература

1. Анищенко В. С. Знакомство с нелинейной динамикой: Лекции соросовского профессора: Учеб. пособие.Москва-Ижевск: Институт

УДК 51-72::537.868::544.773.3

РАСЧЁТ ВРЕМЕНИ РЕЛАКСАЦИИ НЕРАВНОВЕСНЫХ ОБЪЁМНЫХ ЗАРЯДОВ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ В ПРИБЛИЖЕНИИ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ

Захаров Ю.А.

Башкирский государственный университет, г. Уфа, Россия Во многих практических приложениях приходится иметь дело с

сформированными из органических соединений коллоидными растворами, содержащими наночастицы. Примерами таких растворов являются нефтяные эмульсии, содержащие глобулы, сформированные каплями воды, обтянутыми тонкой плѐнкой. Размеры таких глобул обычно составляют десятые доли микрона. Один из часто применяемых способов разрушения водонефтяной эмульсии – электрический способ (разрушение плѐнок переменным электрическим полем). Большой интерес представляет математическое моделирование процессов формирования глобул и их взаимодействия с электромагнитными полями.

Целью данной исследовательской работы является создание предназначенной для инженерных расчѐтов простой математической модели взаимодействия субмикронных наночастиц в коллоидных растворах с электрическими и электромагнитными полями. В работе использованы 3 одномерные электростатические модели описания электронных процессов.

1.Модель со сферической симметрией локализации неравновесных зарядов. В этом приближении можно предположить, что все неравновесные заряды сконцентрированы на поверхности сферы радиуса r0.

2.Модель с радиальной симметрией локализации неравновесных зарядов. В этом приближении можно предположить, что все неравновесные заряды сконцентрированы на поверхности цилиндра радиуса r0.

3.Модель однородного электрического поля. В этом приближении можно предположить, что все неравновесные заряды сконцентрированы на 2 параллельных плоскостях, находящихся на расстоянии d.

Во всех 3 моделях получаются одинаковые формулы для расчѐта времени релаксации τ, но разные формулы для сопротивлений и ѐмкостей. Проведены расчѐты времѐн релаксации и резонансных частот для разных значений удельных сопротивлений водопроводной воды, взятых из [1]. Полученные величины резонансных частот хорошо согласуются с экспериментальными данными по частотам максимальных потерь в воде.

Литература

1. Статья «Электрическая часть электростанций», страница «Удельное сопротивление грунта и воды» с сайта http://forca.ru/knigi/arhivy/elektricheskaya-chast-elektrostanciy-108.html

© Захаров Ю.А., 2014 г.

26

СЕКЦИЯ «ПРОБЛЕМЫ РАДИОТЕХНИКИ И СВЯЗИ»

УДК 621.391.63

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ЛИНИИ СВЯЗИ

Гайсина Д.Ф., Лопатюк А.В.

Башкирский государственный университет, г. Уфа, Россия

Волоконная оптика в настоящее время получила широкое развитие и находит применение в различных областях науки и производства. В данной работе мы рассмотрим одномодовое волокно SMF 28e и рассчитаем необходимые параметры линии связи на участке Салават –Кумертау. Энергетическая длина участка Lэ рассчитывается по формуле:

PИM И ВС NН Н LЭ ВС СД PФДM Э

рассчитанной длины, то необходимо применить оптический усилитель. Применим усилитель на примесном волокне. Он обеспечивает усиление

большого числа каналов в широкой области длин волн одновременно. Длина регенерационного участка определяется из выражения:

компенсации дисперсии. Компенсатор дисперсии содержит катушку волокна с отрицательной дисперсией. Данный проект поможет предоставить потребителям весь спектр необходимых услуг связи.

27

УДК 621.391.63

МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК Х- ОБРАЗНОГО ОПТИЧЕСКОГО ОТВЕТВИТЕЛЯ С ОБЛАСТЬЮ СУЖЕНИЯ

Гайфуллина А.С., Лопатюк А.В. Башкирский государственный университет, г. Уфа, Россия

Разветвители широко используются при построении распределенных волоконно-коаксиальных сетей кабельного телевидения, а также в проектах полностью оптических сетей и при использовании технологий WDM и DWDM. В общем случае, оптический разветвитель представляет собой многопортовое устройство, в котором излучение, подаваемое на часть входных оптических портов, распределяется между его остальными оптическими портами. Исследуем Х-образный ответвитель с областью сужения.

В формате основной программы САПРа BeamPROP внешний вид такого разветвителя показан на рисунке 1.

(рис.2).

Полная мощность, переносимая вдоль сложного волновода, которым является направленный ответвитель, остается неизменной. Кроме того, она осциллирует из одного световода в другой. Поведение такого волновода подобно поведению двух связанных одинаковых маятников.

Длина биений возрастает по экспоненциальному закону, если увеличить расстояния между световодами. Физической причиной перекачки мощности является интерференция, или биения, полей основных мод, определяющих полной поле.

Посредством САПР BeamPROP можно исследовать различные модели ответвителей и спроектировать требуемый. В будущем можно приступать к его изготовлению, что позволит избежать лишних затрат.

28

УДК 621.391.63

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ МНОГОКАНАЛЬНОГО РАЗВЕТВИТЕЛЯ С РАЗЛИЧНЫМИ ТИПАМИ ИСТОЧНИКОВ ИЗЛУЧЕНИЯ

Лопатюк А.В.

Башкирский государственный университет, г. Уфа, Россия В настоящее время на основе разветвителей строятся распределенные

волоконно-оптические сети передачи данных, а также полностью оптические сети с использованием технологии DWDM. Многоканальный рзветвитель состоит из семи х-образных ответвителей, полученных имплантацией протонов в GaAs или в кристалле LiNbO3 при легировании Ti. Рассмотрим распространение излучения в планарном оптическом разветвителе. Как видно на рис. 1, мощность в выходных каналах распределяется неравномерно, в первом случае ~ 60 % приходится на первые четыре канала, во втором случае мощность растекается по всем восьми каналам.

Рис.1. Распространение излучения в многоканальном оптическом разветвителе

Исследуем, как меняется распределение излучения в разветвителе в зависимости от типа применяемого источника излучения. При сравнении одномодового и многомодового источника в диапазонах 630 – 800 нм и 1310

– 1550 нм видим неравномерное изменение мощности каналов.

Это объясняется тем, что кроме нулевой моды распространяются моды высших порядков, которые вносят свой вклад в распределение мощности.

29

УДК 517.9, 519.633

ОПТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДИОДНЫХ ЛАЗЕРОВ ПРИ ИМПУЛЬСНО-ПЕРИОДИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

Тажетдинов З.Ф, Вальшин А.М.

Башкирский государственный университет, г. Уфа, Россия

Длина волны излучения лазерного диода зависит от ширины запрещѐнной зоны между энергетическими уровнями p- и n-областей полупроводника.

Коэффициент полезного действия лазера – это эффективность преобразования электрической энергии в оптическую. Лазерные системы, в которых используются только диодные лазеры, могут достигнуть самой высокой эффективности, около 60 %. КПД твердотельных лазеров с накачкой диодного лазера достигает 25%.

Внастоящее время диодные лазеры находят широкое применение как источники накачки твердотельных лазеров. В связи с этим возникает необходимость измерения электрических и оптических параметров диодных лазеров.

Нами проведены измерения электрических и оптических параметров диодных лазеров.

Вчастности, в качестве образца была использована лазерная указка на λ=650 нм выходной мощностью 300 мВт.

Измерены зависимости выходной мощности излучения диодного лазера от мощности накачки в непрерывном, импульсном и ВЧ импульснопериодическом режимах. Определены оптимальные режимы работы в непрерывном, в импульсном режимах.

Показана перспективность ВЧ импульсно-периодического режима для увеличения импульса выходной мощности диодного лазера по сравнению с импульсным режимом без существенного уменьшения коэффициента светоотдачи.

Тажетдинов З.Ф., Вальшин А.М. 2014 г.

30