Airy波束型静磁表面波的特性研究

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在几何近似条件下,光在均匀介质中沿直线传播。但是,如果考虑到光的电磁波本性,其传输过程中如果遇到障碍物将会发生衍射。或者有限宽度的光束在自由传播过程中,由于衍射的作用,其宽度也将发生展宽。随着研究的深入,无衍射光束得到了研究者的广泛关注,比如Bessel光束,Mathieu光束以及Airy光束等。Airy光束是一种典型的无衍射光束,除了具备无衍射和自愈性之外,它还具有传播过程中的自加速特性。目前,Airy波束被应用到多种形式的波中,如表面等离子激元,电子束,声波,和水波,并表现出独特的性质。考虑到近年来自旋波研究的广泛开展,本论文将Airy振荡形式引入自旋波领域中,采用微磁模拟仿真Airy形式的静磁表面波(AiBMSSW)在磁性薄膜上的传播动力学过程其主要研究内容和结果如下:1.基于3/2相位调制原理,利用微磁模拟仿真AiBMSSW的产生并研究其传播动力学过程。仿真结果表明,基于3/2相位调制机制,能够有效的生成AiBMSSW,其主瓣的轨迹表现出自速特性。此外,还系统研究了AiBMSSW传输轨迹受参数天线长度L,偏置磁场磁感应强度B0的影响规律。结果表明,偏置磁场不变时,天线长度L越大时,AiBMSSW初始主瓣宽度越大,自加速越慢;天线长度L不变,偏置磁场磁感应强度B0越大时,AiBMSSW初始主瓣宽度不变,自加速越快。2.研究了AiBMSSW的无衍射和自愈合特性。通过主瓣半高宽的比较,AiBMSSW在一定的传播距离上其主瓣半高宽几乎保持不变。当第一主瓣被遮挡时,经过一定的传输距离,AiBMSSW的强度分布会重新恢复,而且遮挡区域与天线的距离不会改变重构主瓣的轨迹。3.提出三种实验现AiBMSSW的激发天线的设计方案。二值化相位的厚度调制天线,二值化相位的宽度调制天线和曲面的宽度调制天线。通过微磁模拟研究了三种天线激发的AiBMSSW的传输动力学特征,结果表明设计的三种天线能够在磁性薄膜中有效的激发AiBMSSW。本文设计的AiBMSSW激发天线为相应的实验研究提供了理论支撑和方案设计。
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