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近年来,人工微结构复合材料的研究受到科研工作者的广泛关注,尤其是对人工微结构复合材料所表现出的带隙特性的研究甚是活跃。人工微结构复合材料具有广泛的应用前景,对其研究不仅有望利用其制作一些具有滤波、导波等作用的器件,而且还可以拓宽和加深对复合介质物理性质的了解,有利于进一步发现新现象和新规律。
磁振子晶体是由两种(或以上)磁性材料在空间周期排列构成的一人工微结构复合材料,是继半导体超晶格、光子晶体和声子晶体之后的又一复合材料系统。自旋波在磁振子晶体中的传播会被周期结构调制,一定的条件下会有自旋波带隙的出现。具有自旋波带隙的磁振子晶体在微波领域具有重要的应用价值,对带隙特性的研究是本领域内的一个重要研究课题。
本文从自旋波理论的Landau-Lifshitz方程出发,采用前人的平面波展开法数值计算了二维磁振子晶体的本征带结构,探讨了平面波展开法的收敛性问题,指出了前人的数值结果不够精确的原因。接着研究了散射体的形状和体积填充率对二维带隙结构的影响问题。讨论和分析了所得结果与前人结果存在差异性的原因。本文的研究结果可为磁振子晶体材料应用于实际提供一定理论指导意义。