Связанная динамика 180-градусных доменных стенок одинаковой полярности в двухосных ферромагнетиках

В.Н. Назаров1, Е.Г. Екомасов2
1Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики молекул и кристаллов Уфимского научного центра Российской академии наук, 450075, г. Уфа, пр. Октября, 151
2Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Башкирский государственный университет», 450076, г. Уфа, ул. З.Валиди, 32
Аннотация
Теоретически исследуется связанная динамика двух 180-градусных до-менных стенок одинаковой полярности с противоположными топологиче-скими зарядами в двухосном ферромагнетике с большим фактором качества. Рассматриваются движущиеся навстречу друг другу доменные стенки под действием внешнего магнитного поля с учетом диссипации. Рассмотрен слу-чай ферромагнетика больших размеров, малых внешних магнитных полей и затуханий. В плотности энергии магнетика учтено неоднородное обменного взаимодействие, одноосная и ромбическая анизотропии. Используется одно-мерная по координате солитонная модель, в которой взаимодействующие доменные стенки рассматриваются как двухсолитонное решение. Получена система обыкновенных дифференциальных уравнений описывающая эволю-цию параметров солитонного решения под действием магнитного поля и за-тухания. Численное исследование дифференциальный уравнений показывает сильную зависимость процесса взаимодействия стенок в магнитном поле от затухания. Установлено, что при взаимодействии двух 180-градусных стенок одинаковой полярности при малом затухании и определенного направления внешнего магнитного поля имеет место аннигиляция стенок, сопровождаю-щаяся многократным процессом рассеяния и сменой полярности стенок. Максимальное расстояние между стенками, на которое они расходятся после взаимодействия, зависит от значения внешнего поля и параметра затухания. В результате взаимодействия кинка и антикинка фазовый сдвиг имеет хоро-шую зависимость от фактора качества материала. С увеличением параметра затухания аннигиляция солитон-антисолитонной пары происходит в резуль-тате одноактного процесса рассеяния. В случае противоположного направле-ния поля при движении 180-градусные доменные стенки одинаковой поляр-ности приближаются на минимальное расстояние, после чего происходит от-талкивание и последующее их разбегание друг от друга.
Получена: 19 сентября 2016   Принята: 21 октября 2016
Просмотры: 35   Загрузки: 13
Ссылки
1.
al. Ferro- and Antiferromagnetodynamics. Nonlinear Oscillations, Waves, and Solitons. Moscow, Nauka. (2009) 456 p. (in Russian) [М. А. Шамсутдинов, И. Ю. Ломакина, В. Н. Назаров и др. Ферро- и антиферромагнитодинамика. Нелинейные колебания, волны и солитоны. Москва, Наука. 2009. 456 с].
2.
Ekomasov E. G., Gumerov A. M., Murtazin R. R., Kudryavtsev R. V., Ekomasov A. E., Abakumova N. N. Solid State Phenomena. Switzerland. Trans Tech Publications. 233 – 234, 51 – 54 (2015).
3.
Ekomasov E. G., Gumerov A. M. Letters on Materials. 4 (4) 237 – 240 (2014). (in Russian) [Е. Г. Екомасов, А. М. Гумеров. Письма о материалах. 4 (4), 237 – 240 (2014).]
4.
Sug-Bong Choe, Sung-Chul Shin. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 236, 249 – 254 (2001).
5.
S. Wiebel, J.‑P. Jamet, N. Vernier, A. Mougin and J. Ferré. Journal of Applied Physics. 100, 043912 (2006).
6.
A. Berger, Physica B. 407, 1322 – 1329 (2012).
7.
G. S. Kandaurova. Physics-Uspekhi. 45, 1051 (2002). (in Russian) [Г. С. Кандаурова. Успехи физических наук. 172, 1165 (2002)].
8.
Şt. C. Bădescu, V. Bădescu, N. Rezlescu, Rodica Bădescu. Sensors and Actuators A: Physical. 81, 244 – 247 (2000).
9.
W. M. Liu, B. Wu, X. Zhou, D. K. Campbell, S. T. Chui and Q. Niu. Phys. Rev. B. 65, 172416 (2002).
10.
A. M. Kosevich. Low Temp. Phys. 27, 513 (2001). (in Russian) [А. М. Косевич. Физика низких темпеpатуp. 27, 699 – 737 (2001)].
11.
M. A. Shamsutdinov, V. N. Nazarov, and I. Yu. Lomakina. Phys. Met. Metallogr. 101, 309 (2006). (in Russian) [М. А. Шамсутдинов, В. Н. Назаров, И. Ю. Ломакина. Физика металлов и металловедение. 101, 339 – 349 (2006)].
12.
M. A. Shamsutdinov, I. Yu. Lomakina, and V. N. Nazarov. Phys. Met. Metallogr. 100, 541 (2005). (in Russian) [М. А. Шамсутдинов, И. Ю. Ломакина, В. Н. Назаров. Физика металлов и металловедение. 100, 17 – 33 (2005).]
13.
Nir Dror, Boris A. Malomed, and Jianhua Zeng. Phys. Rev. E. 84, 046602 (2011).