Усиление микроволнового гигантского магниторезистивного эффекта при отражении электромагнитных волн от сверхрешеток

Д.В. Перов, А.Б. Ринкевич, Е.А. Кузнецов, О.В. Немытова, М.А. Миляев, В.В. Устинов

Институт физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН, г. Екатеринбург

 

С использованием экспериментальных методов электродинамики пространственно-ограниченных структур получены частотные и полевые зависимости коэффициентов отражения и прохождения в системе плоскопараллельных слоев типа металлическая сверхрешетка – диэлектрическая подложка. Установлено, что для сверхрешеток состава (CoFe)/Cu наблюдается невзаимность следующего вида. Микроволновой гигантский магниторезистивный эффект (mGMR) при отражении волн значительно увеличивается, если волна падает сначала на диэлектрическую подложку, по сравнению со случаем падения волны непосредственно на металлическую сверхрешетку. Анализ теоретической модели волновых процессов в рассматриваемой системе позволяет сделать вывод о том, что увеличение эффекта mGMR обусловлено выполнением условия четвертьволнового резонанса для немагнитной подложки. Показано также, что невзаимность не наблюдается при прохождении волн через рассматриваемую систему слоев. Усиление микроволнового гигантского магниторезистивного эффекта при отражении может быть использовано в сенсорах и высокочастотных устройствах.

 
 
Рис. 1. Относительные изменения коэффициентов отражения в зависимости от поля намагничивания для электромагнитных волн различных частот при падении волны сначала на подложку (слева) и сверхрешетку (справа). Толщина диэлектрической подложки – 4 мм.

 

  1. Enhancement of Microwave Giant Magnetoresistance Effect in Reflected Wave / A.B. Rinkevich, D.V. Perov, E.A. Kuznetsov, O.V. Nemytova, M.V. Milyaev, V.V. Ustinov // Applied Physics Letters. — 2022. — V. 120. — 233502.
  2. Гигантский эффект невзаимности для микроволнового магнитосопротивления сверхрешеток (CoFe)/Cu / В.В. Устинов, А.Б. Ринкевич, М.А. Миляев, Е.А. Кузнецов, Д.В. Перов // Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки. — 2022. — Т. 506. — С. 52 — 55.
  3. Невзаимность в распространении микроволн в системе [(CoFe)/Cu]/(glass) / А.Б. Ринкевич, Д.В. Перов, М.А. Миляев, Е.А. Кузнецов // Журнал технической физики. — 2022. — Т. 92. — С. 1919 — 1929.
  4. Заявка на изобретение 2021140022 Российская Федерация. Способ увеличения микроволнового магниторезистивного эффекта в сверхрешетке (CoFe)/Cu / А.Б. Ринкевич, Е.А. Кузнецов, О.В. Немытова, Д.В. Перов, М.А. Миляев, В.В. Устинов; заявитель ИФМ УрО РАН. — Заявл. 10.01.22; реш. выд. пат. 11.10.22.