Заключение

Следует ожидать, что рассмотренное в книге современное состояние исследований по физике доменных состояний и прикладным аспектам применения ПДС в ближайгаие годы будет сугцествепно дополнено новыми теоретическими и экспериментальными результатами. Поскольку сейчас основное внимание сфокусировано на использовании ПДС в устройствах пелипейной оптики, то дальнейгаие достижения в этой области могут быть связаны как с уменьгаением периода ПДС до 0,5-1 мкм, так и с созданием легко перестраиваемых ПДС с переменным гаагом (квазипериодических структур). Для этих целей могут быть использованы остросфокусировапные оптические пучки [237, 238], электронные пучки или точечные градиенты электрического поля [239]. Полученные в последнее время результаты по генерации третьей оптической гармоники с КПДС позволяют надеяться на ycneniHoe продвижение когерентных оптических пучков в ультрафиолетовый диапазон [240]. По-видимому, можно ожидать создания оптических мультиплексных и демультиплексных систем для ввода и вывода в оптический световод сигналов различных длин волн, поскольку первые образцы таких устройств на базе голографических регаеток в ниобате лития уже разработаны [241]. Есть положительные примеры генерации высгаих акустических гармоник с помогцью КПДС [221, 222]. Весьма перспективным представляется использование одной ПДС или КПДС для усиления акустоонтического взаимодействия в модуляторах нри одновременном выполнении условий фазового синхронизма для акустического и оптического пучков [242].

Возможно, что в ближайгаее время будут разработаны способы управления параметрами недавно обнаруженных полосовых доменных структур с размерами порядка нанометров, образованных ориентированными зарядами в частично замегценном манганате лантана. Псследование магнитоупругих взаимодействий в материалах с больгаим магниторезистивным эффектом [243] указывает на возможность нелинейного преобразования и генерации не только оптических, но и акустических волн.

Следует ожидать появления генераторов высгаих гармоник и других преобразователей акустических воли на динамически индуцированной доменной структуре в магнетиках с больгаим магнитоупругим взаимодействием, например, в гематите или борате железа.

Однако разработка способов формирования новых ПДС является не только технической задачей. В ПДС микронных и особенно субмикронных размеров могут возникать новые физи-

ческие эффекты, например, связанные с туннельными переходами свободных зарядов через доменные границы и образованием мезоскопического состояния. Пока эти проблемы даже теоретически мало исследованы [244].

Помимо расгаирения вклада доменных структур в нелинейную оптику и акустику следует ожидать развития исследований но использованию домепов и ПДС для записи, храпения и обработки сигналов в оптической или акустической форме. В простейгаем виде отдельные микродомены с нротивонолож-ными направлениями поляризации могут рассматриваться как элементы двоичного кода. Всякая совокупность микродоменов в материале может представлять систему для записи информации в голографическом виде.

Для реального осугцествления информационных систем на ПДС необходимо ответить на такие вопросы: каковы минимальные размеры устойчивого состояния микро- или нанодоменов? каким образом можно создавать локальную нереполяризацию таких доменов? Ответы на эти вопросы могут содержаться только в исследованиях физики доменообразования. Пока такие исследования находятся в начальном состоянии. В первую очередь, необходимо более досконально исследовать роль про-странствепного перераспределения зарядов примесных попов во внеганем или фотиндуцированном электрических нолях, поскольку, как это предполагается в работах [96, 234, 245], именно этот процесс может играть сугцественпую роль в образовании доменов в ниобате лития и титан ате бария.

Как показали предварительные эксперименты, переключение поляризации доменов возможно осугцествлять с помогцью достаточно маломогцных оптических пучков (/ ~ 1 Вт/см) или акустических пучков в кристаллах с малым коэрцитивным нолем, например, в титан ате бария. Подобным образом в кристаллах с сильным пьезоэффектом пьезоэлектрическое поле может стимулировать возпикповение дополпительпого количества домепов, прострапственпая плотность которых будет пропорциональна интенсивности волны.

Возможность записи акустических сигналов на отдельных зернах магнитной или сегнетоэлектрической керамик уже продемонстрирована соответственно в работах [247] и [248]. Причем в обоих случаях считывание записанных сигналов можно осугцествлять с помогцью акустических или оптических устройств.

Таким образом, опираясь на уже полученные результаты, можно с уверенностью прогнозировать, что в ходе дальнейгаих исследований будут созданы среды и разработаны физические принципы для записи оптической и акустической информации в аналоговой, цифровой и голографической формах на доменных структурах.

Список литературы

1. Armstrong Y., Bloembergen N., Persan P. Phys. Rev. 1962. V. 127. P. 1918.

2. Seavey M.H. Proc. IEEE. 1965. V. 53. P. 1387.

3. Shechtman D., Blech J., Gratias D. Cahn J.W. Phys. Rev. Lett. 1984. V. 53. P. 1951.

4. Merlin R., Bajema K., Clarke R. Phys. Rev. Lett. 1985. V. 55. P. 1768.

5. The Physics of Quasicrystals / Ed. P.J. Steinhardt and S. Ostlund.- Singapore: World Scientific, 1992.

6. Janot C. Quasicrystals: a Primer. - Oxford: Clarendon Press, 1992.

7. Lee P.A., Ramakrishnan T.V. Rev. Mod. Phys. 1985. V. 57. P. 287.

8. Gellermann W. et al. Phys. Rev. Lett. 1994. V. 72. P. 633.

9. Batbtch M.N. et al. Phys. Rev. Lett. 1988. V. 61. P. 2472.

10. Морозов A.M., Сигов A.С. УФН. 1999. T. 169. C. 922.

11. Joannopoulos J.D., Meade R.D., Winn J.N. Photonic Crystals.- Princeton: Princeton University Press, 1995.

12. Pi-Gang Luan, Zhen Ye. Phys. Rev. E. 2001. V. 63, P. 66611.

13. Косевич A.M., Мамалуй M.A. ЖЭТФ. 2002. T. 122. C. 897.

14. Figotin A., Codin Yu., Vitebsky I. Phys. Rev. B. 1988. V. 77 P. 2841.

15. Gulyaev Yu.V., Nikitov S.A., Tailhades Ph. Новые магнитные материалы микроэлектроники. - М.: Изд-во Московск. ун-та, 2002. С. 157.

16. Рытое СМ. II ЖЭТФ. 1955. Т. 29. С. 605.

17. Рытое СМ. II Акуст. ж. 1956. Т. 2. С. 71.

18. Бреховских Л.М. Волны в слоистых средах.- М.: Наука, 1973.

19. John S. II Phys. Today. 1991. V. 44. P. 32.

20. Hui P.M., Johnson N.F. II Solid State Physics. Ed. E. Ehrenreich.- N-Y: Academic, 1995. V. 49. P. 151.

21. Голенищев-Кутузов A.В., Голенищев-Кутузов В.А., Калимуллин P.M. II УФН. 2000. т. 170. С. 697.

22. Somekh S., Yarif А. Opt. Commun. 1972. V. 6. P. 301.

23. Гуревич Г.Л., Сандлер М.С, Чертков Ю.С II Радиотехника и электроника. 1973. Т. 18. С. 2609.

24. Кессених Г.Г., Шувалов Л.А. II Изв. АН СССР. Сер. физич. 1984. т. 48. С. 1168.

25. Ярив А., Юх П. Оптические волны в кристаллах. - М.: Мир, 1987.

26. Эшенфельдер А. Физика и техника цилиндрических магнитных доменов.-М.: Мир, 1983.

27. Фридкин В.М. Фотосегнетоэлектрики. - М.: Наука, 1978.

28. Лайнс М., Гласе А. Сегнетоэлектрики и родственные им материалы.-М.: Мир, 1981.