13.2. Линейно поляризованные волны в намагниченной ферритовой среде

Анизотропия в ферритах связана с особенностью их внутренней структуры Ферриты имеют области самопроизвольной намагниченности (так называемые домены)Это достаточно объемные образования Магнитные моменты отдельных атомов ориентированны параллельно, так что даже в отсутствии внешнего поля домен намагничен до насыщения, суммарный магнитный момент соответствует отдельным доменам. В отсутствии внешнего магнитного поля домены ориентированы хаотично и результирующее магнитное поле равно нулю

Теория ферритов достаточно сложна и выходит за рамки классической электродинамики, но существует теория, рассматривающая поведение электрона в магнитном поле, выводы которой на качественном уровне достаточно хорошо совпадают с практическими результатами

Все особенности, характеризующие электрон в магнитном поле, обусловлены наличием у него спина Спин - это, упрощенно, вращение электрона относительно собственной оси

Электрон обладает массой, вращается относительно собственной оси.Он обладает механическим моментом, кроме того, электрон обладает зарядом, то есть он обладает механическим моментом. Кроме того, электрон обладает зарядом, и его можно уподобить элементарной рамке с током. С одной стороны, электрон подобен гироскопу, с другой - некоторому элементарному магниту при его внесении в постоянное магнитное полеТак как он подобен элементарному магниту, то на него действует пара сил, старающихся ориентировать его параллельно линиям магнитного поля; но, тк он обладает еще и свойствами гироскопа, то вместо того, чтобы ориентироваться по направлению внешнего поля, конец вектора магнитного момента начинает описывать окружность, лежащую в плоскости , это так называемая, прецессия электромагнитного поля. Эта прецессия продолжается сколь угодно долго, но из-за наличия потерь она является затухающей

Время прецессии составляет 0,01 мкс

Прецессия осуществляется с частотой _o=H_o ,

где  - некоторая отрицательная константа, связанная со свойствами феррита

Пусть кроме постоянного магнитного поля действует еще и переменное магнитное поле, с частотой и направлением вдоль 1х. При этом электрон возобновляет прецессию, причем прецессия становится незатухающей Конец вектора магнитного момента описывает замкнутые кривые Известно, что эти замкнутые кривые –эллипсы Частота прецессии совпадает с частотой высокочастотного поля. Здесь усматривается аналогия с колебательным контуром. При наличии постоянного поля, физический эффект напоминает собственные колебания, а при наличии дополнительно и ВЧ поля, процесс схож с вынужденными колебаниями в контуре.

Рис.13.1 Линейно поляризованная волна в намагниченной ферритовой среде

13.3. Эффект Фарадея

Вновь вернемся к распространению в гиромагнитной среде линейно-поляризованной волны. Как известно из физики и математики, линейно поляризованную волну можно представлять как суперпозицию двух волн с круговой поляризацией, с половиной относительно линейно поляризованной волны амплитудной и вращающейся в разные стороны. Они показаны на рисунке 13.2.