Одномерная динамика магнитных неоднородностей в трёхслойной ферромагнитной структуре с различными значениями магнитных параметров

Е.Г. Екомасов1,2, Р.В. Кудрявцев1, А.М. Гумеров1
1Башкирский государственный университет, г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32
2Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет), г. Челябинск, просп. Ленина, 76
Аннотация
В данной работе была рассмотрена трёхслойная ферромагнитная структура, которая состоит из двух широких слоёв, разделённых тонким слоем. Параметры магнитной анизотропии, обмена и затухания считаются функциями от координаты, направленной перпендикулярно границе раздела слоёв. Исследован случай точечного магнитного дефекта, описываемого с помощью дельта-функции Дирака, со значениями параметров магнитной анизотропии, обмена и затухания, отличающимися от значений аналогичных параметров в остальном магнетике. Теоретически изучается динамика доменной границы (ДГ) с учётом возбуждения локализованных волн намагниченности в области магнитного дефекта. С помощью одного из видов теории возмущений для солитонов — коллективно-координатного подхода, который использовался ранее для анализа динамики нелинейных волн уравнения синус-Гордона с примесями, — получена система двух уравнений для координаты центра ДГ и амплитуды колебаний локализованной в области дефекта волны намагниченности. Из анализа этой системы уравнений найдено, как неоднородность параметра затухания и обмена влияет на динамику магнитных неоднородностей. Определена величина эффективного коэффициента диссипации, который для случая движения доменной границы становится теперь зависящим от положения ДГ. Показано, что учёт неоднородности диссипации и обмена может существенно изменить не только скорость, но и сценарий динамики ДГ (от прохождения через область дефекта до пиннинга в этой области и резонансного отражения от неё). При некоторых параметрах найдена зависимость минимальной величины магнитного поля от коэффициентов неоднородности диссипации и обмена, при которой ДГ проходит через область дефекта.
Получена: 15 апреля 2017   Исправлена: 09 мая 2017   Принята: 11 мая 2017
Просмотры: 30   Загрузки: 15
Ссылки
1.
Denny D. Tang, Yuan-Jen Le. Magnetic Memory Fundamentals and Technolog. Cambridge, Cambridge University Press, New York. (2010) 196 p.
2.
A. B. Borisov, V. V. Kiselev. Quasi-one-dimensional magnetic solitons. Moscow, FIZMATLIT. (2014) 520 p. (in Russian) [А. Б. Борисов, В. В. Киселёв. Квазиодномерные магнитные солитоны. Москва, ФИЗМАТЛИТ. 2014. 520 с.]
3.
E. Della Torre, C. M. Perlov. J. Appl. Phys. 69, 4596 (1991).
4.
V. N. Nazarov, R. R. Shafeev, M. A. Shamsutdinov, I. Yu Lomakina. Phys. Solid State. 54, 298 (2012). (in Russian) [В. Н. Назаров, Р. Р. Шафеев, М. А. Шамсутдинов, И. Ю. Ломакина. ФТТ. 54 (2), 282 (2012).]
5.
V. V. Kiselev, A. A. Rascovalov. Chaos, Solitons & Fractals. 45, 1551 (2012).
6.
V. V. Kruglyak, A. N. Kuchko, V. I. Finokhin. Phys. Solid State. 46, 867 (2004). (in Russian) [В. В. Кругляк, А. Н. Кучко, В. И. Финохин. ФТТ. 46 (5), 842 (2004).]
7.
E. G. Ekomasov, A. M. Gumerov, R. R. Murtazin, R. V. Kudryavtsev, A. E. Ekomasov, N. N. Abakumova. Solid state phenomena. 233 – 234, 51 – 54 (2015).
8.
E. G. Ekomasov, R. R. Murtazin, V. N. Nazarov. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 385, 217 (2015).
9.
V. A. Ignatchenko, Yu. I. Mankov, A. A. Maradudin. Phys. Rev. B. 62 (3), 2181 (2000).
10.
J. Cuevas-Maraver, P. G. Kevrekidis, F. Williams (Eds.). The Sine-Gordon Model and Its Applications: From Pendula and Josephson Junctions to Gravity and High-energy Physics, volume 10. Springer. (2014) 263 p.
11.
E. G. Ekomasov, R. R. Murtazin, O. B. Bogomazova, A. M. Gumerov. JMMM. 339, 133 (2013).
12.
E. G. Ekomasov, A. M. Gumerov. Letters on materials. 4 (4), 237 – 240 (2014). (in Russian) [А. М. Гумеров, Е. Г. Екомасов. Письма о материалах. 3 (2), 103 – 105 (2013).]
13.
E. G. Ekomasov, A. M. Gumerov, R. V. Kudryavtsev. Letters on materials. 6 (2), 138 – 140 (2016). (in Russian) [Е. Г. Екомасов, А. М. Гумеров, Р. В. Кудрявцев. Письма о материалах. 6 (2), 138 – 140 (2016).]
14.
M. A. Shamsutdinov, V. N. Nazarov, I. Yu. Lomakina, and others. Ferro- and antiferromagnetodynamics. Nonlinear oscillations, waves and solitons. Moscow, Science. (2009) 368 p. (in Russian) [М. А. Шамсутдинов, В. Н. Назаров, И. Ю. Ломакина и др. Ферро- и антиферромагнитодинамика. Нелинейные колебания, волны и солитоны. Москва, Наука. 2009. 368 с.].