Nonreciprocal electromagnetic properties of nanocomposites at microwave frequencies

Autor: Jamal Ben Youssef, Christian Brosseau, Stéphane Mallégol, Patrick Queffelec
Přispěvatelé: Laboratoire d'Electronique et Systèmes de Télécommunications (LEST), Université de Brest (UBO)-Ecole Nationale Supérieure des Télécommunications de Bretagne-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL), Laboratoire de magnétisme de Bretagne (LMB), Université de Brest (UBO)-Institut Brestois du Numérique et des Mathématiques (IBNM), Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Rok vydání: 2004
Předmět:
Zdroj: Physical Review B: Condensed Matter and Materials Physics (1998-2015)
Physical Review B: Condensed Matter and Materials Physics (1998-2015), American Physical Society, 2004, 70 (9)
ISSN: 1550-235X
1098-0121
DOI: 10.1103/physrevb.70.092401
Popis: We report on the effects of composition and external magnetic field on the microwave permeability tensor of $\mathrm{Ni}∕\ensuremath{\gamma}{\text{\ensuremath{-}}\mathrm{Fe}}_{2}{\mathrm{O}}_{3}$ nanocomposites. When compared to the zero-field case, the field measurements of the permeability tensor $\overline{\ensuremath{\mu}}$ exhibit nonzero off-diagonal components giving evidence of the nonreciprocity of wave propagation in these nanostructures. We observe that the diagonal and off-diagonal elements of $\stackrel{}{\ensuremath{\mu}}$ of these nanocomposites depend sensitively on their Ni content and of the applied static magnetic field. These experimental results are analyzed within a recently developed multiscale modeling [S. Mallegol et al., Phys. Rev. B 68, 174422 (2003)] and can be understood as arising from magnetostatic intergranular interactions via a mean-field approximation. The application of these heterogeneous nanomaterials open possibilities for the design of field-controlled nonreciprocal components used in microwave integrated circuit technology.
Databáze: OpenAIRE