Данная работа посвящена теоретическому исследованию магниторефрактивного эффекта (МРЭ) в манганитах. Магниторефрактивный эффект представляет собой высокочастотный отклик магнитопроводимости и состоит в изменении коэффициентов отражения и прохождения электромагнитных волн для образцов с магнитосопротивлением при намагничивании. Его важной особенностью является возможность его применения в качестве безконтактного метода исследования различных функциональных материалов. В манганитах, которые являются перспективными функциональными материалами, автором построена, основанная на двухфазной модели проводимости, теория МРЭ.

При моделировании рассматривались тонкие пленки La0.9K0.1MnO3. Изучались температурные и спектральные изменения эффектов на магнитоотражение и магнитопрохождение. Рассматривая манганиты, состоящими из низко- и высокорезистивной фазы с объемной концентрацией зависящей от величины, прикладываемого магнитного поля, расчеты проводились в рамках теории эффективной среды. Спектры магниторефрактивного эффекта на отражении и прохождении для La0.9K0.1MnO3 при T=251 К представлены на Рисунке 1.

Данные спектры рассчитаны по обобщенным формулам Френеля в рамках теории эффективной среды для низко- и высокорезистивной фаз. Частотно-зависимая проводимость двухфазных образцов в магнитном поле из уравнений теории эффективной среды может быть записана как:

Из Рисунка 1 видно, что МРЭ на отражении может достигать десятков процентов, менять знак как для отражения, так и для прохождения, что связано с интерференционными эффектами в тонких пленках манганитов. На Рисунка 2 представлены рассчитанные спектры магниторефрактивного эффекта на отражении и прохождении в зависимости от объемной высокорезистивной фазы в магнитном поле для La0.9K0.1MnO3 для длины волны 6 мкм.. Различные значения y соответствуют различным температурам.




Из графика видно, что при увеличении концентрации высокопроводящей фазы y растут (по абсолютной величине) значения магнитопрохождения и уменьшается величина магнитоотражения. Таким образом, изменение объемной концентрации высокопроводящей фазы y в магнитном поле сильно влияет на величину МРЭ.

Полученные результаты хорошо согласуются с экспериментальными спектрами.

 

 

Список литературы

1.     Грановский А.Б., Ганьшина Е.А., Юрасов А.Н. и др. Магниторефрактивный эффект в наноструктурах, манганитах и магнитофотонных кристаллах// Радиотехника и электроника. 2007. т. 52. №9. С. 1152-1159.

2.     Грановский А., Быков И., Ганьшина Е., Гущин В., Козлов А., Юрасов А., Калинин Ю., Инуе M. Магниторефрактивный эффект в магнитных нанокомпозитах// ЖЭТФ. 2003. т.123. вып. 6. С. 1256-1265.

3.     А.Н. Юрасов Магниторефрактивный эффект, как бесконтактный метод исследования функциональных материалов// Материаловедение. 2014. №6. C. 32-38.

4.     Sukhorukov Yu.P., Telegin A.V., Bessonov V.D., Gan’shina E.A., Kaul’ A.R., Korsakov I.E., Perov N.S., Fetisov L.Yu., Yurasov A.N. Magnetorefractive effect in the La1-xKxMnO3  thin films grown by MOCVD//Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2014. V.367. P. 53-59.

5.     Yurasov A.N., Bakhvalova T.N., Telegin A.V., Sukhorukov Yu.P. The analysis of the magnetorefractive effect in La0.7Ca 0.3MnO3 thin films in IR spectral range, Functional materials, №2 (2012), p. 178-181.