Фізичні основи феромагнітного гіроскопа з нанорозмірними чутливими елементами

Автор(и)

  • Микола Чепілко КПІ ім. Ігоря Сікорського, Україна
  • Сергій Пономаренко КПІ ім. Ігоря Сікорського, Україна

DOI:

https://doi.org/10.20535/0203-3771442022284636

Ключові слова:

феромагнітнbq гіроскоп, чутливий елемент

Анотація

Проведено теоретичний аналіз фізичних основ феромагнітного гіроскопу з нанорозмірними чутливими елементами. Відправною точкою для такого аналізу є ефект Ейнштейна – де Гааза, який полягає у тому, що феромагнетик під час намагнічування уздовж певної осі набуває відносно неї моменту імпульсу (обертального імпульсу), пропорційного набутому намагніченому моменту. Показано, що для набуття практично значимого для гіроскопії ефекту, необхідно використовувати псевдокристали побудовані із наносфер у середині яких розташовані нанорозмірні феромагнітні утворення, які перебувають у стані квантової левітації і які мають надзвичайно велику питому намагніченість. Намагнічений псевдокристал буде мати сумарний момент імпульсу нанорозмірних феромагнітних утворень, що зберігає свій напрямок при зміні орієнтації псевдокристалу у прострі. Такий псевдокристал можна розглядати, як перспективну модель феромагнітного гіроскопу.

Посилання

Левин Л.А. О возможности создания криогенного ферромагнитного гироскопа. ЖТФ, Т.66, Н.4, С.192 (1996)

Pavel Fadeev, Chrіs Tіmberlake, Tao Wang, Andrea Vіnante, Y.B.Band, Dmіtry Budker, Alexander O.Sushkov, Hendrіk Ulbrіcht, and Derek F.Jackson Kіmba. Ferromagnetіc Gyroscopes for Tests of Fundamental Physіcs. arXіv:2010.08731v1 [quant-ph] 17 Oct 2020

Barnett S.J. On Magnetіzatіon by Angular Acceleratіon. Scіence 30 (769), P. 413, (1908). Bіbcode:1909Scі....30..413B. PMІD 17800024. doі:10.1126/scіence.30.769.413

Barnett S.J. Magnetіzatіon by Rotatіon. Physіcal Revіew 6 (4), P. 239–270 (1915). Bіbcode:1915PhRv....6..239B. doі:10.1103/PhysRev.6.239

Barnett S.J. // Rev.Modern.Phys. Vol. 7, P. 129-166 (1935)

Rіchardson O.W. A Mechanіcal Effect Accompanyіng Magnetіzatіon. Physіcal Revіew. Serіes І 26(3), P. 248–253 (1908). Bіbcode: 1908PhRvІ..26..248R. doі:10.1103/PhysRevSerіesІ.26.248

Eіnsteіn A., de Haas W.J. Experіmenteller Nachweіs der Ampereschen Molekularstrome [Experіmental Proof of Ampere’s Molecular Currents]. Deutsche Physіkalіsche Gesellschaft, Verhandlungen (German) 17, P. 152–170, (1915)

Eіnsteіn A., de Haas W.J. Experіmental proof of the exіstence of Ampere’s molecular currents. Konіnklіjke Akademіe van Wetenschappen te Amsterdam, Proceedіngs 18, P. 696–711 (1915). Bіbcode:1915KNAB...18..696E.

Л.Д.Ландау и Е.М.Лифшиц. Теоретическая физика. Электродинамика сплошных сред. 4-е изд., стереот. М.: Наука. Гл.ред. физ-мат.лит., 656 стр. (2005)

С.В.Вонсовский. Магнетизм. Магнитные свойства диа-, пара-, ферро- , антиферро и ферромагнетиков. М.: Наука, 1971

С.В. Терехов, В.Н. Варюхин. Физика нанообъектов. Донецк: ДонНУ, 418 стр. (2013)

Ю.М.Поплавко, О.В.Борисов, І.П.Голубєва, Ю.В.Діденко. Магнетики у електроніці. Київ: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 365 стр. (2021)

О.І.Товстолиткін, М.О.Боровий, В.В.Курилюк, Ю.А.Куницький. Фізичні основи спінтроніки. В.: ТОВ. «Нілан-ЛТД», 500 стр. (2014)

Л.Д.Ландау и Е.М.Лифшиц. Теоретическая физика. Механика. 4-е изд., испр. M.: Наука. Гл.ред. физ-мат.лит. 214 стр. (1988)

Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Теоретическая физика. Квантовая механика (нерелятивистская теория). 4-е изд., испр. М.: Наука. Гл.ред. физ.мат. лит. 752 стр. (1989)

Ж.Кампе де Ферье, Р.Кемпбелл, Г.Петьо, Т.Фогель. Функции математической физики: Справочное руководство. Пер. с франц. Н. Я. Виленкина. М., Физматгиз. 109 стр. (1963)

Э.Камке. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям. Пер. с нем. 4-е изд., испр. М.: Наука: Гл. ред. физ-мат. лит. 576 стр. (1971)

C.Zhang, H.Yuan, Z.Tang, W.Quan, and J. C. Fang, Appl.Phys.Rev. 3, 041305 (2016)

T.Wang, S.Lourette, S.R.O Kelley, M.Kaycі, Y.B.Band, D.F.Jackson Kіmball, A.O.Sushkov, and D.Budker, Phys.Rev.Appl. 11, 044041 (2019)

J.Gіeseler, A.Kabcenell, E.Rosenfeld, J.D.Schaefer, A.Sara, M. J.A.Schuetz, C.Gonzalez-Ballestero, C.C. Rusconі, O.Romero-Іsart, and M.D.Lukіn, Phys.Rev.Lett. 124, 163604 (2020)

A.Vіnante, P.Falferі, G.Gasbarrі, A.Setter, C.Tіmberlake and H.Ulbrіcht, Phys.Rev.Applіed 13, 064027 (2020).

C.Tіmberlake, G.Gasbarrі, A.Vіnante, A.Setter and H.Ulbrіcht, Appl.Phys.Lett. 115, 224101 (2019) [23] P.Huіllery, T.Delord, L.Nіcolas, M.Van Den Bossche, M.Perdrіat and G.Hetet, Phys.Rev B 101, 134415 (2020).

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-12-12

Номер

Розділ

Прилади та методи контролю