垂直外场中反铁磁体系的非线性效应

来源 :哈尔滨师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cassyqc
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典型的反铁磁体的共振频率位于毫米波到远红外波段,也就是太赫兹波段。因此,研究反铁磁体中的非线性效应,对太赫兹波段的光源、通信和探测等技术的开发是非常有意义的。反铁磁体中的非线性效应较弱,因此增强其非线性效应是一个关键性的课题。  本文利用Landau-Lifshitz方程(阻尼为吉伯形式)计算了垂直外场中反铁磁体的线性和非线性磁化率,在此基础上研究了反铁磁薄膜的二次谐波生成,并通过数值模拟讨论了增强二次谐波输出效率的方法。主要研究结果如下:  1.得到了垂直外场中单轴双子格反铁磁体的一到三阶线性和非线性磁化率。  2.讨论了增强垂直外场中反铁磁薄膜二次谐波输出效率的方法。当入射电磁波频率接近反铁磁共振频率时,二次谐波输出强度明显增强;二次谐波输出强度随垂直外场强度增加而增强,TM波激发的二次谐波输出强度的峰值频率随外场增加而红移,TE波激发的二次谐波输出强度的峰值频率随外场增加而蓝移;当薄膜厚度增加时,二次谐波输出强度周期性振荡,周期为二次谐波在反铁磁介质中的传播波长的二分之一;二次谐波输出强度与反铁磁薄膜两侧电介质和入射角度密切相关,通过选择合适的电介质和入射角度,可以使泵浦波在薄膜下表面发生全反射,从而增强二次谐波输出强度。我们可以通过改变电磁波的传播模式、外加稳恒磁场强度、薄膜厚度、反铁磁薄膜两侧介质、入射电磁波频率和角度来调节二次谐波的输出性质,提高二次谐波的输出强度。
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