Определение гиротролной среды

Гиротропными (вращающими) называют среды, в которых плоскость поляризации электромагнитной волны поворачивается по мерс распространения волны вдоль некоторого направления.

В гиротролной среде p_t или е, для малых переменных составляющих является тензором. Наиболее распространенными на практике магнитными гиротропными (гиромагнитными) средами являются намагниченные постоянным магнитным полем ферриты (у них тензором являются p_g) и намагниченные постоянным магнитным полем ионизированные газы — пироэлектрические среды (у них тензор ?_а). Далее в качестве гиротропной среды будем использовать феррит.

Тензор магнитной проницаемости феррита.

Сначала вспомним, что называют прецессией. Из механики известно, что скорость изменения момента количества движения dM Idtвращающегося вокруг своей оси с угловой скоростью со волчка (гироскопа) равна приложенному к нему вращающему моменту (рис. 24.8, а): Здесь г — расстояние волчка от вертикальной оси z F — сила тяжести Радиус R вращающегося волчка описывает боковую поверхность конуса. Такое движение называют прецессией. В феррите, помещенном в постоянное магнитное поле индукции В = к В, вектор намагниченности J единицы объема вещества совершает прецессионное движение подобно вращающемуся волчку (рис 24.8, б). Если не учитывать создаваемое вязким трениемзатухание, прецессия описывается уравнением Ландау—Лившица.

где коэффициент у = 1,756* 10^{_| 1} Тл" ¹ с" ¹.

При наличии вязкого трения индукция В оказывается уменьшенной на величину, пропорциональную скорости изменения dildt, т. е. B-i₀adJtdt Поэтому.

Если в начало координат поместить малую ферритовую сферу (рис. 24.8, в) и постоянное магнитное поле индукции В направить по оси г, а малое по амплитуде синусоидаль;

Рис. 24.8.

но изменяющееся переменное поле индукции Ь частотой (c) — по осям х и у, Ъi b_x + j b_yt то В = i b_x + j Ь_у + к В₀. В свою очередь намагниченность.

Учитывая временной фактор множителем c^Jml, производную dJ/dt заменим на jco (f j_x + j j_y + к j_x). После подстановки всех величин в (24.31), пренебрежения слагаемыми второго порядка малости (например, произведением b_xj_y) окажется, что j_x зависит нс только от i>_x, но и от b_yt a j_y — не только от Ь_у, но и от Ь_х:

Коэффициенты К_хх и К_ху играют роль магнитной восприимчивости. Коэффициент К_хх имеет действительную К_хх и мнимую К_хх2 части. Аналогично две части имеет и К_ху. При.

действительная часть т равна 0. При этом К_ххХ достигает максимума и наблюдается гиромагнитный резонанс.

Когда вязкое трение отсутствует. а=0 и © = со_р=уВ₀. При В₀ = 1 Тл имеем ш_р = 1,75 10^м с'¹.

Если b = i Ь_х (by = 0), то j_x = В₀ /(у² Bqсо²) и j_y = -j © у У₀ Ну² Доа²). т. с. несмотря на то, что Ь_у = 0, переменная составляющая вектора имеет компоненты по осям хну, сдвинутые во времени на 90^е (множительу у j_y). Это означает, что поле вектоpa J поляризовано в плоскости хОу.

Тензор абсолютной проницаемости Д, феррита, намагничиваемого постоянным магнитным полем индукции В₀. направленным по оси z, и малым переменным полем по осям хиу, следующий:

где ко-восприимчивость феррита в постоянном магнитном поле.