Math-Net.Ru
All Russian mathematical portal
R. S. Iskhakov, A. S. Chekanov, L. A. Chekanova, Experimental study of a modified dispersion relation for spin-waves in multilayered films, Fizika Tverdogo Tela, 1990, Volume 32, Issue 2, 441–447
Use of the all-Russian mathematical portal Math-Net.Ru implies that you have read and agreed to these terms of use
http://www.mathnet.ru/eng/agreement Download details:
IP: 178.128.90.69
November 7, 2022, 08:51:58
2990 ФИ 3 Л НА ТВЕРДОГО ТЕЛА Том 32, № 2 WO SOLID S ТА ТЕ PHYSICS Vol, 32, N 2
УДК 538.221 О 1990
Э К С П Е Р И М Е Н Т А Л Ь Н О Е И С С Л Е Д О В А Н И Е М О Д И Ф И К А Ц И И З А К О Н А Д И С П Е Р С И И
Д Л Я С П И Н О В Ы Х В О Л Н В М У Л Ь Т И С Л О Й Н Ы Х П Л Е Н К А Х Р. С. Исхаков, А. С. Чеканов, JL А, Чеканова
Сообщается об экспериментальном исследовании спектра спиновых волн в муль- тяслойных ферромагнитных пленках. Обнаружено, что квазипериодическая одномер
ная модуляция основных магнитных параметров по толщине (обмен, намагниченность) мультислойных пленок приводит к специфической модификации дисперсионного закона для спиновых волн ш (к2). Показано, что волновой вектор характерной особен
ности модификации w (А:2) — координата точки перегиба — однозначно соответствует волновому вектору модуляции структуры кд-~=2-к/\ (X — период чередования слоев).
Зависимость же затухания д #я (п) сохраняет вид, установленный ранее на «однослой
ных» пленках неупорядоченных сплавов: АН„>-const до некоторого А-,, д / / „ — Ах для к > кс. Однако для мультислойных пленок волновой вектор кс также определяется волновым вектором модуляции структуры, kc=kq. Величина т определяется структур
ным состоянием слоев, составляющих мультислойную пленку: для кристаллических сдоев Я р —1-8' Дл я аморфных та м— 0 . 9 .
Целью наглей р а б о т ы я в л я е т с я исследование спектра спиновых в о л н в тонкой ф е р р о м а г н и т н о й м у л ь т и с л о й н о й п л е н к е — м е т а л л и ч е с к о й с в е р х решетке, с о с т а в л е н н о й и з и н д и в и д у а л ь н ы х слоев с т о л щ и н а м и 100 А, — методом С В Р . Эта з а д а ч а п р е д с т а в л я е т с я н а м а к т у а л ь н о й по следующим причинам. В о - п е р в ы х , п р я м о е наблюдение спиновых в о л н методом С В Р в мультислойных п л е н к а х п р е д с т а в л я е т в о з м о ж н о с т ь установить здесь и х закон дисперсии. В о - в т о р ы х , восстановленный закон дисперсии д л я с п и н о вых волн п о з в о л я е т и з м е р и т ь к о н с т а н т у обменного взаимодействия в этом сложном к о м п о з и т н о м м а т е р и а л е . И , в-третьих, специфика композитного материала д о л ж н а к а к и м - т о о б р а з о м п р о я в и т ь с я н а з а к о н е дисперсии спи
новых волн, п р и в о д я к н е к о т о р ы м м о д и ф и к а ц и я м со (к). Р е а л ь н о с т ь послед
него п р е д п о л о ж е н и я о б у с л о в л е н а с л е д у ю щ и м и п р е д п о с ы л к а м и .
Методом С В Р н а т о н к и х ф е р р о м а г н и т н ы х п л е н к а х аморфных сплавов и пересыщенных т в е р д ы х р а с т в о р о в в последние годы н а б л ю д а л и с ь модифика
ции закона д и с п е р с и и д л я с п и н о в ы х в о л н , обусловленные, согласно теорети
ческой работе [х J, ф л у к т у а ц и я м и обмена и намагниченности соответственно.
Исследованиями б ы л о у с т а н о в л е н о , что п р и ч и н о й м о д и ф и к а ц и и з а к о н а дисперсии с п и н о в ы х в о л н , н а б л ю д а е м ы х методом С В Р в этих п л е н к а хх являются х и м и ч е с к и е (фазовые) неоднородности масштаба —100 А . Различие з а к л ю ч а е т с я т о л ь к о в том, что в н е у п о р я д о ч е н н ы х с п л а в а х переходный металл-—металлоид (ГШ—М) химические неоднородности п р о являют себя ч е р е з ф л у к т у а ц и и обмена а субмикронного масштаба (Со—
Р F e — В [а] и т. д . ) , а в н е у п о р я д о ч е н н ы х с п л а в а х п е р е х о д н ы й металл — переходный м е т а л л ( Г Ш — П М ) — через п р о с т р а н с т в е н н ы е ф л у к т у а ц и и модуля н а м а г н и ч е н н о с т и этого ж е масштаба (Co—Zr [4] , F e — Z r [5] и т. д . ) . Оказалось т а к ж е , что у к а з а н н ы е химические неоднородности п р о я в л я ются и в з а в и с и м о с т я х ш и р и н ы л и н и и спин-волновых мод спектров С В Р
кНп(п) [*' 7] , п р и ч е м п р о я в л я ю т с я совершенно о д и н а к о в о в р а з л и ч н ы х тинах сплавов, т о г д а как з а к о н джсперсии в н и х эти ж е неоднородности
8 Ф и з и к а т и е р д « г « тела, выв. 2, 1991 441
м о д и ф и ц и р у ю т п о - р а з н о м у . Т а к и м образом, в н а с т о я щ е е в р е м я методов С В Р в волновом д и а п а з о н е — 1 05^ - 2 - 1 0в с м -1 у в е р е н н о регистрируются два типа м о д и ф и к а ц и й з а к о н а дисперсии ЪНЪ {п2)=Н^— Нп Е = аМ [1^
—/ (к)]к2 и один т и п м о д и ф и к а ц и и зависимости ш и р и н ы спин-волновьц мод, что п о з в о л я е т по р е з у л ь т а т а м а н а л и з а с п е к т р а С В Р п л е н к и неупоря*
доченного с п л а в а : 1) определить главный ф л у к т у и р у ю щ и й параметр спи.
новой системы (обмен и л и намагниченность), 2) и з м е р и т ь его корреляцион
н ы й р а д и у с .
М у л ь т и с л о й н а я п л е н к а , п р е д с т а в л я ю щ а я собой среду с искусственно
«сформированными химическими (либо фазовыми) н е о д н о р о д н о с т я м и , так яю к а к и п л е н к а неупорядоченного с п л а в а , я в л я е т с я системой с флуктуирую- щ и м и спиновыми п а р а м е т р а м и , отличаясь от систем, и з у ч е н н ы х ранее [2-?]
л и ш ь х а р а к т е р о м пространственного р а с п р е д е л е н и я э т и х флуктуации!
( Д е й с т в и т е л ь н о , аморфные сплавы (АС) и твердые р а с т в о р ы вследствие и з о т р о п н о г о и однородного расцределения х и м и ч е с к и х неоднородностей
0.5 1 2в, град
Р и с . 1. Картина малоуглового рассеяния рентгеновских лучей (Си/£а) — осцилляция Кизиха — на мультислойной структуре Со—P/Ni—Р (толщина слоя 50 А) (а) и сравне- нение данных по периоду мультислойной структуры, получаемых различными мето
диками (б).
1 — д а н н ы е М У Р , 2 — метод в з в е ш и в а н и я .
х а р а к т е р и з у ю т с я однородным и изотропным р а с п р е д е л е н и е м флуктуации о б м е н а п намагниченности, тогда к а к м у л ь т и с л о й н ы е к о м п о з и т ы могут быть о х а р а к т е р и з о в а н ы в основном одномерной м о д у л я ц и е й параметров
•спиновой системы). Поэтому р а з м е р ф л у к т у а ц и и с п и н о в ы х параметров д о л ж е н п р о я в и т ь себя каким-то образом и в с п е к т р е С В Р мультислойных п л е н о к . З а д а ч а и с с л е д о в а н и я — э к с п е р и м е н т а л ь н о о б н а р у ж и т ь эти про
я в л е н и я .
1. Э к с п е р и м е н т
Исследуемые м у л ь т и с л о й н ы е п л е н к и с одномерной м о д у л я ц и е й спино
в ы х п а р а м е т р о в и з г о т а в л и в а л и с ь методом х и м и ч е с к о г о о с а ж д е н и я ; общая т о л щ и н а п л е н к и с о с т а в л я л а 2000—2500 А, а т о л щ и н ы d{ индивидуальных слоев (иными с л о в а м и , период модуляции) в а р ь и р о в а л и с ь от 20 до 200 А.
И с с л е д о в а л и с ь т р и типа м у л ь т и с л о й н ы х п л е н о к : а) композиционно-моду
л и р у е м а я с т р у к т у р а , п о л у ч а е м а я чередованием слоев (кристаллических л и б о аморфных) сплавов Со—Р и N i — Р ; б) г е к с а г о н а л ь н ы й Г П У Со(Р)/
к у б и ч е с к и й Г Ц К Со(Р); в) м о д у л и р о в а н н а я с т р у к т у р а т и п а «порядок—бес
порядок»-, п о л у ч а е м а я периодическим чередованием т о н к и х слоев кристал
л и ч е с к о г о с п л а в а Г Ц К С о9 2Р8 и аморфного с п л а в а С о9 0Р1 0. Период моду
л я ц и и о ц е н и в а л с я по скорости о с а ж д е н и я и н д и в и д у а л ь н ы х слоев, которая о п р е д е л я л а с ь весовым методом (точность —10 %). Д л я н е с к о л ь к и х образ
ц о в п е р и о д т а к ж е был измерен методом м а л о у г л о в о г о р а с с е я н и я рентгенов
с к и х л у ч е й ( и з л у ч е н и е Си К J по о с ц и л л я ц и я м К и з и х а [81 - Результаты п р я м о г о и косвенного о п р е д е л е н и я периода м о д у л я ц и и приведены на р и с . 1. С о г л а с и е , к а к видно и з рисунка, у д о в л е т в о р и т е л ь н о е .
Перечисленные т и п ы м о д у л я ц и и выбирались и з следующих с о о б р а ж е ний. К о м п о з и ц и о н н о - м о д у л и р у е м а я структура представляет собой к о м п о зит, в котором все п а р а м е т р ы спиновой системы (обмен, н а м а г н и ч е н н о с т и анизотропия и т. д.) т а к ж е промодулированы: а (z), М (z) и т. д. И н а я ситуация может б ы т ь р е а л и з о в а н а в сплавах С о — Р , диаграмма состояний которых была у с т а н о в л е н а ранее [tJ> 1 0J . В перечисленных р а б о т а х пока
зано, что п р и в ы б р а н н ы х технологических р е ж и м а х сплав С о — Р в об
ласти х = 0 - г 4 а т . % Р п о л у ч а л с я в виде твердого раствора Г П У Со(Р);
п р и £ ^ 5 - г 8 а т . % Р с п л а в п о л у ч а л с я в виде твердого раствора Г Ц К Со(Р);
в области х ^ 9 ат. % Р с п л а в имел аморфную структуру с Г Ц К - п о д о б н о й симметрией ближ
него о к р у ж е н и я . Т а к и м о б р а з о м , диаграмма состояний с п л а в а С о — Р характеризова
лась двумя к р и т и ч е с к и м и концентрациями,
13 1U ИлкЭ
11 13 П НунЭ
12 13 н,«э
Рис. 2. Концентрационные зависимости намагниченности насыщения М и постоян
ной обмена а для Со—P сплавов [•» 1 0] .
Рис. 3. «Стадии» формирования еди
ного сиектра СВР в мультислойных пленках Со—P/Ni—Р.
dGly А: а — 5 0 0 , б — 3 0 0 , в — 1 0 0 .
разделяющими с о с т о я н и я с п л а в о в с различными атомными с т р у к т у р а м и . Однако на к о н ц е н т р а ц и о н н ы х зависимостях основных м а г н и т н ы х п а р а метров к р и т и ч е с к и е к о н ц е н т р а ц и и п р о я в л я л и с ь по-разному. Т а к , на за
висимости а (х) ( р и с . 2) они проявились в виде существенного скачкооб
разного у в е л и ч е н и я в е л и ч и н ы а при хх и столь ж е существенного скачко
образного у м е н ь ш е н и я а п р и х2 при л о к а л и з а ц и и скачков в пределах об
ласти Ах — 1 а т . % Р [9] . Н а зависимости На (х) (где На — величина п о л я локальной а н и з о т р о п и и ) п р о я в и л а с ь только точка хъ в окрестности кото
рой происходит у м е н ь ш е н и е величины На в несколько раз [1 0J . Н а л и н е й ной зависимости М (х) критические концентрации вообще не п р о я в и л и с ь (градиент з а в и с и м о с т и ~ 4 0 Г с / а т . % Р). Поэтому в мультислойных п л е н ках, и з г о т о в л е н н ы х п у т е м чередования и н д и в и д у а л ь н ы х слоев из р а з н ы х относительно хг и х2 концентрационных областей, может быть получена модуляция не в с е х , а т о л ь к о отдельных параметров спиновой системы.
Например, д л я с л у ч а я Г Ц К Со9 2Рз/АС С о9 0Р1 0 — м о д у л я ц и я только об
мена a (z) и т. д .
Спектр с п и н - в о л н о в о г о резонанса и з у ч а л с я на стандартном спектро
метре ЭПА-2М с ч а с т о т о й х— 9.2 ГГц. П л е н к и н а м а г н и ч и в а л и с ь н о р м а л ь н о к поверхности, т е м п е р а т у р а измерения — к о м н а т н а я . У с л о в и я наблюде
ния спектра С В Р на мультислойных п л е н к а х у с т а н а в л и в а л и с ь опытным путем. Основным т р е б о в а н и е м , как оказалось, я в л я е т с я ограничение вели
чин толщины и н д и в и д у а л ь н ы х слоев некоторой к р и т и ч е с к о й толщиной d0- Н а н р и м е р , д л я п л е н о к С о — P / N i — Р эта к р и т и ч е с к а я т о л щ и н а состав
ляет ^ 2 0 0 А. П р и толщжне индивидуальных слоев ~ 1 5 0 А на м у л ь т и слойной п л е н к е н а б л ю д а е т с я единый спектр С В Р , с о д е р ж а щ и й до 10 рез<*-
S* Д43
н а н с н ы х п и к о в с распределенивхМ интенсивностей ( — 1/тг-), соответствующим объемным модам ( р и с . 3). П р и т о л щ и н е и н д и в и д у а л ь н ы х слоев ~300 А н а б л ю д а е т с я с л о ж н ы й спектр — р а з д в о е н и е п и к о в , о т с у т с т в у е т закономер- ность с п а д а н и я интенсивности п и к о в и т. д . , что с у щ е с т в е н н о затрудняет -его и н т е р п р е т а ц и ю , и, н а к о н е ц , п р и т о л щ и н е и н д и в и д у а л ь н ы х слоев
^>500 А н а б л ю д а ю т с я два н е з а в и с и м ы х с п е к т р а С В Р от к а ж д о г о отдель
н о г о с л о я . «Стадии» ф о р м и р о в а н и я единого с п е к т р а С В Р мультислойной п л е н к и , а н а л о г и ч н ы е р и с . 3 , свойственны всем трем т и п а м м о д у л я ц и и , рас
с м о т р е н н ы м в р а б о т е . О б р а б о т к а ж е единого спектра С В Р в е л а с ь по пра
в и л а м , отработанным ранее [2~7] д л я пленок н е у п о р я д о ч е н н ы х сплавов:
в е л и ч и н ы р е з о н а н с н ы х полей о т с т р а и в а л и с ь в к о о р д и н а т а х ( Ях— #я, п г\
О 2 4 6 п О 2 4 6 п
Рис. 4. Закон дисперсии для спиновых волн (а) и зависимость ширины линии спин- волновых мод от номера мод Д ЯП (п) (б) в мультислойных пленках С о — P / N i — Р .
4Д= 1 8 0 0 А .
rfw, А : 1 — 8 0 , 2 — 6 0 .
Рис. 5. Закон дисперсии для спиновых волн (а) и зависимость ширины линии спин-волновых мод (б) в мультислойных
пленках Со—Р. с?П д=2000 А .
1 — Г Ц К / А С , ^ол = 1 0 0 А; в 2 — ГПУ/ГЦК
<*сд = 5 0 А .
что п о з в о л я л о ( б л а г о д а р я с в я з и Ая = И7с/й0, где d0 — о б щ а я т о л щ и н а мульти
слойной пленки) с о п о с т а в л я т ь зависимость 8 ЯЬ (к2) с дисперсионной к р и в о й о (к2)] ш и р и н а л и н и и спин-волновой моды &Нп о п р е д е л я л а с ь по р а з н и ц е к о о р д и н а т экстремумов к р и в о й п р о и з в о д н о й с п е к т р а поглощения;
а н а л и з зависимости ф у н к ц и и АНЛ (п) п р о в о д и л с я в д в о й н ы х логарифми
ч е с к и х к о о р д и н а т а х : lg АНп от lg п.
2. Э к с п е р и м е н т а л ь н ы е р е з у л ь т а т ы и и х о б с у ж д е н и е
Н а рис. 4 п р е д с т а в л е н ы э к с п е р и м е н т а л ь н ы е к р и в ы е bJFIu (п2) (а) н АВп (п) (б) в виде зависимости lg АНп от lg п д л я д в у х композиционно- м о д у л и р о в а н н ы х м у л ь т и с л о й н ы х пленок Со— P / N i — Р , отличающихся с т р у к т у р н ы м состоянием и н д и в и д у а л ь н ы х с л о е в : д л я п л е н о к Со9 3Р7/ N i9 6P4— это состояние к р и с т а л л / к р и с т а л л , а д л я п л е н о к C o8 9Pn/ N i8 6P1 4 - а м о р ф н о с т ь / а м о р ф н о с т ь . А н а л о г и ч н ы е к р и в ы е д л я С о — Р мультислойных п л е н о к , м о д у л и р о в а н н ы х п о ф а з о в о м у состоянию — Г П У / Г Ц К и ГЦК/АС, приведены на р и с . 5. Н а ч н е м а н а л и з п о л у ч е н н ы х экспериментальных
зависимостей с ш и р и н ы л и н и и спин-волновых мод м у л ь т и с л о й н ы х пленок.
Видво, что зависимости д # „ (п) д л я всех трех типов м о д у л я ц и и м у л ь т и слойных пленок п о л н о с т ь ю тождественны зависимостям д # „ н а б л ю даемым ранее [Ь | Ч н а п л е н к а х аморфных сплавов и пересыщенных т в е р дых растворов. Т а к ж е к а к и в [«• 7] , АНЯ (к) -~ const до некоторого а в области в о л н о в ы х в е к т о р о в , б о л ь ш и х Ав, описывается степенной ф у н к ц и ей: Д#« — О к а з а л о с ь , что д л я м у л ь т и с л о й н ы х пленок с о х р а н я е т с и л у общая з а к о н о м е р н о с т ь , о б н а р у ж е н н а я в [8] д л я н е у п о р я д о ч е н н ы х с п л а вов, з а к л ю ч а ю щ а я с я в и з м е н е н и и п о к а з а т е л я степени т вдвое п р и а м о р ф и - зации ( к р и с т а л л и з а ц и и ) с п л а в а . К р о м е того, совпадают и величины ?:
в [е] установлено, что т » 2 д л я к р и с т а л л и ч е с к о г о и t ^ 1 д л я аморфного состояния с п л а в а . В н а ш е м случае д л я композиционной м о д у л я ц и и С о — Р / Ni—Р п р и аморфности и н д и в и д у а л ь н ы х слоев имеем т ^ 0.9, п р и к р и сталлических и н д и в и д у а л ь н ы х с л о я х т ^ 1.8. Аналогично д л я м у л ь т и слойной п л е н к и Г П У С о ( Р ) / Г Ц К Со(Р) эксперимент дает в е л и ч и н у п о к а зателя степенной з а в и с и м о с т и в области & > &с i « 1.8, а д л я м у л ь т и слойной п л е н к и Г Ц К Со(Р)/АС Со(Р) т ^ 1.3, что х а р а к т е р н о д л я час
тично к р и с т а л л и з о в а н н о г о аморфного сплава (см. [6] ) . Перечисленные результаты п о з в о л я ю т у т в е р ж д а т ь , что изменение п о к а з а т е л я степени т при аморфизации ( к р и с т а л л и з а ц и и ) сплава я в л я е т с я у н и в е р с а л ь н ы м свойством спектра с п и н о в ы х волн и дает возможность и с п о л ь з о в а т ь метод спин-волнового р е з о н а н с а д л я и д е н т и ф и к а ц и и аморфного состояния.
Обсудим теперь ф и з и ч е с к и й смысл волнового вектора кс в случае м у л ь тислойных п л е н о к . Д л я н е у п о р я д о ч е н н ы х сплавов ГШ—М и ПМ—ПМ (кристаллических и а м о р ф н ы х ) , рассмотренных в начале статьи, физичес
кий смысл кс у ж е у с т а н о в л е н [6] — в этих м а т е р и а л а х волновой вектор кг определяемый и з т о ч к и и з л о м а зависимости АЛ„ (/г), тождественно равен критическому волновому в е к т о р у , определяемому и з точки излома закона дисперсии д л я с п и н о в ы х в о л н ЬН1п (?г2), и у к а з ы в а е т н а р а з м е р химической (либо ф а з о в о й ) неоднородности в сплаве, г, ^ 1/ке. В случае же мультислойных п л е н о к , к а к о к а з а л о с ь , величина удвоенного волнового вектора кс (в п р е д е л а х э к с п е р и м е н т а л ь н о й погрешности) б л и з к а к вели
чине волнового в е к т о р а м о д у л я ц и и с т р у к т у р ы q=2izl(d1+d2), определяе
мой периодом м о д у л я ц и и (с^+сУ, где dv d2 — толщины и н д и в и д у а л ь н ы х слоев. Это л е г к о у с т а н а в л и в а е т с я в р е з у л ь т а т е п р я м ы х подстановок вели
чин й0, di и d2 в в ы р а ж е н и я д л я кс и д. Поэтому эффект излома зависимости Д#Л (п) в к о о р д и н а т а х lg АЛп от lg п (рис. 4 , 5) есть р е з у л ь т а т п р о я в л е н и я на релаксационных х а р а к т е р и с т и к а х спектра С В Р м у л ь т и с л о й н ы х пленок периода м о д у л я ц и и с т р у к т у р ы . В д а л ь н е й ш е м мы н а г л я д н о проиллюстри
руем сделанное у т в е р ж д е н и е , а т е п е р ь перейдем к модификации закона дисперсии ЬЛ1п (п2).
Видно, что м у л ь т и с л о й н ы е п л е н к и , к а к композиционно-, т а к и струк
турно-модулированные, х а р а к т е р и з у ю т с я одним и тем ж е типом модифика
ции закона д и с п е р с и и д л я с п и н о в ы х волн, качественно отличающимся от модификаций, н а б л ю д а е м ы х на п л е н к а х сплавов ПМ—М и П М — П М ранее.
Во-первых, х а р а к т е р н ы е в о л н о в ы е векторы кг и к2 точек изломов зависи
мости ЬН1п (п2) не с о в п а д а ю т с волновым вектором кс излома зависимости Д#й (я), а всегда о б р а з у ю т неравенство кх<С кс<С к2. Во-вторых, векторы Jcv к2 удовлетворяют соотношению {kjk2f — 1.5-7-2 и, т а к ж е к а к и А-,, зависят от периода м о д у л я ц и и с т р у к т у р ы . Последнее п о з в о л я е т предполо
жить, что э к с п е р и м е н т а л ь н о о б н а р у ж е н н ы й т и п модификации закона д и с персии ЬН1п {п2) я в л я е т с я следствием одномерной к в а з и п е р и о д и ч е с к о й модуляции. Н а это ж е у к а з ы в а е т сопоставление э к с п е р и м е н т а л ь н ы х з а висимостей ЪНи (п2) с теоретически рассчитанными в работе [п] модифи
кациями з а к о н а д и с п е р с и и д л я с п и н о в ы х в о л н в средах с к в а з и п е р и о д и ческой м о д у л я ц и е й обмена и намагниченности.
В [и1 к в а з и п е р и о д и ч е с к а я м о д у л я ц и я о п и с ы в а е т с я введением д в у х - параметрической к о р р е л я ц и о н н о й ф у н к ц и и вида к (x)=e-^x42 cos qz, которая в зависимости от соотношения м е ж д у п а р а м е т р а м и р и q м о ж е т моделировать ш и р о к и й д и а п а з о н изменений отношения м е ж д у стохасти-
к о й и периодичностью в системе. О к а з а л о с ь , что п р и р а с ч е т а х с выбран*
н о й к о р р е л я ц и о н н о й ф у н к ц и е й и ф л у к т у а ц и и н а м а г н и ч е н н о с т и , и флукту
а ц и и обмена п р и в о д я т к качественно подобной м о д и ф и к а ц и и закона дис
п е р с и и . Н а к р и в о й (о (/г) п р и q <^ р д о л ж е н н а б л ю д а т ь с я п е р е г и б , с ростом q м о д и ф и к а ц и я п р и н и м а е т форму с т у п е н ь к и . К о о р д и н а т а точки перегиба о п р е д е л я е т с я в ы р а ж е н и е м K={p2+q2)/i. Теоретическое выражение Д Л я т о ч к и перегиба подсказывает способ п р о в е р к и с п р а в е д л и в о с т и сопостав
л е н и я э к с п е р и м е н т а л ь н ы х к р и в ы х ЬНи (п2) с т е о р е т и ч е с к и рассчитан- н ы м и .
П р е д п о л о ж и м , что к о о р д и н а т а точки перегиба кп однозначно определя
ется и з координаты точки и з л о м а кс зависимости ш и р и н ы линии спин- в о л н о в ы х мод АНп (?г), а х а р а к т е р н ы е волновые в е к т о р ы к2 изломов
зависимости ЬНп {п) могут быть п о с т а в л е н ы в соответствие с ко
о р д и н а т а м и точек максимальной к р и в и з н ы теоретической зависи
мости (о(&2). Т о г д а все три вол
н о в ы х в е к т о р а кс, кх и к2 должны
5 х / ~ ^ • з а в и с е т ь от п е р и о д а одномер-
цЧо см1
Рис. 6. Влияние периода модуляцин мультислойных втруктур Со—P/Ni-.
Р и Со—Р/Со—Р на координаты характерных волновых векторов \ ( i ) , к2 (2), кс (3) закона дисперсия ЬН1п (л2) и зависимости д Яя (и).
ной модуляции следующим образом: к\ ~ q2 и т. д . И д е й с т в и т е л ь н о , имен
но т а к а я зависимость и н а б л ю д а е т с я н а опыте. Н а р и с . 6 представлены линейные зависимости ф у н к ц и й к2, к\, Щ от в е л и ч и н ы q2= (2n/(dl+d2))\
Т а к и м образом, н а м у л ь т и с л о й н ы х п л е н к а х н а б л ю д а е т с я третий тип модификации з а к о н а дисперсии д л я спиновых в о л н . Г л а в н ы й элемент модификации — перегиб к р и в о й 8 #Д я (п2) (и соответственно со (к2)) типа ступеньки. Д а л е е один и тот ж е х а р а к т е р м о д и ф и к а ц и и ЬНи (п2) д л я всех изученных типов м о д у л я ц и и м у л ь т и с л о й н ы х п л е н о к свидетельствует о до
минирующем в л и я н и и н а модификацию з а к о н а д и с п е р с и и ф а к т а одномер
ной модуляции спинового п а р а м е т р а , а н е т и п а этого п а р а м е т р а . И на
конец, о б н а р у ж е н н а я зависимость к\ (q2) = к% (q2) п о з в о л я е т , используя возможность п р я м о г о и з м е р е н и я величины в о л н о в о г о в е к т о р а модуляции q, определить в е л и ч и н у р, т. е. мы получаем в о з м о ж н о с т ь измерения всех основных п а р а м е т р о в , х а р а к т е р и з у ю щ и х д в у х п а р а м е т р и ч е с к у ю корреля
ционную ф у н к ц и ю . Д л я с п л а в о в , исследуемых в р а б о т е , получаем р ~
~ 1 0б с м -1 (рис. 6).
1. П р и г о т о в л е н ы многослойные п л е н к и , п р и г о д н ы е д л я исследования методом С В Ч спектроскопии, со следующими типами м о д у л я ц и й : компози
ц и о н н а я м о д у л я ц и я C o / N i , м о д у л я ц и я п о симметрии Г П У С о / Г Ц К Со, м о д у л я ц и я «порядок—беспорядок» Г Ц К Со/аморфный С о ( Р ) . Период моду
л я ц и и 20—200 А .
2 . Методом С В Р н а м у л ь т и с л о й н ы х п л е н к а х н е з а в и с и м о от вида модуля
ц и и о б н а р у ж е н один и тот ж е х а р а к т е р м о д и ф и к а ц и и з а к о н а дисперсии д л я спиновых в о л н 8 Я1 я (тг2), существенно о т л и ч н ы й от наблюдаемых ра
нее н а п л е н к а х н е у п о р я д о ч е н н ы х с п л а в о в . Г л а в н ы й элемент модифик*- ц и и — перегиб к р и в о й ЬНи (п2) типа с т у п е н ь к и с к о о р д и н а т о й точки пере
г и б а , з а в и с я щ е й от периода м о д у л я ц и и . Это свидетельствует о доминирую
щем в л и я н и и н а модификацию ф а к т а одномерной м о д у л я ц и и спиновых па
р а м е т р о в , а не пространственных ф л у к т у а ц и и этих п а р а м е т р о в . 3 . О б н а р у ж е н о , что х а р а к т е р н ы й волновой в е к т о р м о д у л я ц и и проявля
ется н а зависимости ш и р и н ы спин-волновых м о д Д #я( & ) . Х а р а к т е р е
_ ш к а щ ш з а в и с и м о с т и &Нп(п) аналогичен н а б л ю д а е м ы м р а н е е на пленках н е у п о р я д о ч е н н ы х с п л а в о в .
С п и с о к л и т е р а т у р ы
[1] Игнатченко В А . , Исхаков Р. С. / / Изв. АН СССР, сер. физ. 1980. Т 44 № 7 С. 1434—1437.
[2] Игнатченко В А. Исхаков Р. С , Чеканова Л. А., Чистяков Н . С . / / Ж Э Т Ф . 1978. Т. 75. J№ <L. L». boo—о57.
(3] Maksymovicz L. J T e m p l e D . , Zuberek R. / / JMMM. 1986. V. 58. N 3. P 3 0 3 - 3 0 8 {4] Исхаков P. С , БруштуновМ. M., Чеканов А. С. / / Ф Т Т . 1 9 8 7 . Т 29 № 9 с 2699—
2704.
15] Исхаков P. С , Бруштунов M. М., Турпанов И. А. / / ФММ. 1988. Т. 66. № 3.
С. 469—-477.
[6] Исхаков Р. С , Чеканов А. С , Чеканова Л. А. / / ФТТ. 1988 Т 30 № 4 С 970—
978.
[7] Iskhakov R. S., Maksymovicz L. J . , Temple D . , Zuberek R. / / Masn DTOD of amorph. metals. Elsevier P u b l . , 1987. P. 353—356. ' [8] Dinlage J., Frerichs R. / / J. Appl. Pbys. 1963. V . 34. N 9. P. 2633—2638
[9] Исхаков P. С , Попов Г. В . , Карпенко М. М. / / ФММ. 1983. Т. 56. № 1 С *85—93 '{10] Игнатченко В. А . , Исхаков Р. С , Попов Г. В. / / ЖЭТФ. 1982. Т. 82. к 5. С. 1518—
1531.
I l l ] IgDatchenko V. A . , Iskhakov R. S., Chekanov A. S., Chekanova L A / / D i g e s t
of the 3 I C P M M - S z c z y r k - B i l a . Poland, 1986. P . 126. g Институт физики Поступило в Редакцию
дм. Л. В. Киренского СО АН СССР 25 апреля 1989 г.
Красноярск В окончательной редакции 25 июля 1989 г.