Ферритовые резонаторы для микроволновых устройств [Ferrite Resonators for Microwave Devices]

Abstract

В статье представлены результаты комплексного теоретического и экспериментального исследования ферромагнитного резонанса и микроволнового магнитоэлектрического эффекта в многослойных феррит-пьезоэлектрических структурах, содержащих монокристаллический железо-иттриевый гранат среза (111) в комбинации с пьезоэлектрическими материалами. Проведено математическое моделирование физических процессов, происходящих в феррите и позволившее выявить слабую магнитную кубическую анизотропию, учет которой необходим при разработке электрически перестраиваемых СВЧ-устройств. Экспериментально установлено, что однородность внутреннего магнитного поля и добротность резонаторов существенно зависят от геометрии ферритовой компоненты и качества ее поверхности. Показано, что для реализации устройств с требуемой электрической перестройкой необходимо минимизировать толщину ферритовой компоненты и использовать пьезоэлектрики, которым характерна максимальная разность пьезоэлектрических коэффициентов d₃₁ и d₃₂. Полученные результаты открывают перспективы для оптимизации существующих и создания новых магнитоэлектрических СВЧ-устройств с электрической и магнитной перестройкой частотных и фазовых характеристик.