The dynamics of 360 ° domain walls in weak ferromagnets in autoresonant mode

I. Kayumov, E. Shikhovtseva, V. Nazarov
Received: 24 May 2016; Revised: 18 August 2016; Accepted: 18 August 2016
This paper is written in Russian
Citation: I. Kayumov, E. Shikhovtseva, V. Nazarov. The dynamics of 360 ° domain walls in weak ferromagnets in autoresonant mode. Letters on Materials, 2016, 6(3) 173-178
BibTex   DOI: 10.22226/2410-3535-2016-3-173-178

Abstract

The magnet remains even when small portions of saturated previous domains, for example in the form of 360-degree walls. These domain walls in the center of which the magnetization is antiparallel to the external magnetic field, can serve as nuclei of magnetization reversal. Localized in the space of magnetic inhomogeneity in the form of a dynamic 360-degree domain walls are two-soliton formation of strongly interacting two 180-degree domain walls. In dynamic mode, the 360-degree domain wall has internal degrees of freedom associated with the motion of its constituent of 180 ° with respect to the walls of the system center. This work is devoted to the study of the generation of high-nonlinear oscillations 360-degree domain wall of a small-amplitude alternating field in anisotropic ferromagnets in autoresonant easy-plane mode. It was found that in weak ferromagnets can increase the width of the oscillation amplitude of 360 ° domain walls. It is shown that the dynamic stability and full control of the nonlinear dynamics of domain walls by alternating fields of low amplitude can be achieved by modulating the frequency of the pump field. Form steady nonlinear oscillations 360-degree domain wall is determined by the form of the function that defines the modulation frequency of the pump field.

References (25)

1.
M. A. Shamsutdinov, E. S. Shikhovtseva, I. Yu. Lomakina. The Phys. Metals and Metallogr. 95 (1), 84 – 88 (2003).
2.
I. Yu. Lomakina, M. A. Shamsutdinov, E. S. Shikhovtseva. Bulletin of the Bashkir University. 1, 19 (2003). (in Russian) [И. Ю. Ломакина, М. А. Шамсутдинов, Е. С. Шиховцева. Вестник Башкирского университета. 1, 19 (2003).]
3.
M. A. Shamsutdinov, I. Yu. Lomakina, V. N. Nazarov, et 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]
4.
A. B. Borisov, V. V. Kiselev. Nonlinear Waves, Solitons, and Localized Structures in Magnetics, Vol. 2, Topological Solitons, Two-dimensional and Three-Dimensional Knots. Ekaterinburg, Ural Branch, Russ. Acad. Sci. (2011) 416 p. (in Russian) [А. Б. Борисов, В. В. Киселев. Нелинейные волны, солитоны и локализованные структуры в магнетиках. Т. 2. Топологические солитоны, двумерные и трехмерные “узоры”. Екатеринбург: УрО РАН. 2011. 416 с]
5.
A. P. Tankeev, M. A. Borich, V. V. Smagin. Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics. 74 (10), 1403 (2010). (in Russian) [А. П. Танкеев, М. А. Борич, В. В. Смагин. Известия РАН. Серия физическая. 74 (10), 1403 (2010).]
6.
B. N. Filippov, M. N. Dubovik, L. G. Korzunin. The Physics of Metals and Metallography. 112 (4), 351 (2011). (in Russian) [Б. Н. Филиппов, М. Н. Дубовик, Л. Г. Корзунин. ФММ. 112 (4), 351 (2011).]
7.
E. G. Galkina, B. A. Ivanov. Low Temperature Physics. 33 (5), 601 (2007). (in Russian) [Е. Г. Галкина, Б. А. Иванов. Физика низких температур. 33 (5), 601 (2007).]
8.
A. S. Kovalev, J. E. Prilepsky, A. A. Peretyat’ko. Low Temperature Physics. 34 (12), 1294 (2008). (in Russian) [А. С. Ковалев, Я. Е. Прилепский, А. А. Перетятько. Физика низких температур. 34 (12), 1294 (2008).]
9.
M. A. Shamsutdinov, A. P. Tankeev, I. R. Kayumov. Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics. 71 (1), 1503 (2007). (in Russian) [М. А. Шамсутдинов, А. П. Танкеев, И. Р. Каюмов. Известия РАН. Серия физическая. 71 (11), 1548 (2007).]
10.
M. A. Shamsutdinov, A. P. Tankeev, I. R. Kayumov. The Physics of Metals and Metallography. 111 (1), 25 (2011). (in Russian) [М. А. Шамсутдинов, А. П. Танкеев, И. Р. Каюмов. ФММ. 111 (1), 27 (2011).]
11.
E. G. Ekomasov, A. M. Gumerov. Letters on materials. 4 (4), 237 (2014). (in Russian) [Е. Г. Екомасов, А. М. Гумеров. Письма о материалах. 4 (4), 237 (2014).]
12.
K. P. Belov, A. K. Zvezdin, A. M. Kadomtseva, and R. Z. Levitin. Spin-Reorientation Transitions in Rare-Earth Magnets. Moscow, Nauka. (1981) 318 p. (in Russian) [К. П. Белов, А. К. Звездин, А. М. Кадомцева, Р. З. Левитин. Ориентационные переходы в редкоземельных магнетиках. Москва, Наука. 1979. 318 с]
13.
B. Meerson, L. Friedland. Phys. Rev. A. 41, 5233 (1990).
14.
L. A. Kalyakin. Russian Mathematical Surveys. 63 (5), 3 (2008). (in Russian) [Л. А. Калякин. УМН. 63 (5), 3 (2008).], Doi: 10.4213 / rm9237
15.
R. N. Garifullin. Reports of the Russian Academy of Sciences. 398 (3). 306 (2004). (in Russian) [Р. Н. Гарифуллин. Доклады РАН. 398 (3). 306 (2004).]
16.
J. Fajans, E. Gilson, and L. Friedland. Phys. of Plasmas. 8, 423 (2001).
17.
R. N. Garifullin, L. A. Kalyakin, M. A. Shamsutdinov. Computational Mathematics and Mathematical Physics. 47 (7), 1158 (2007). (in Russian) [Р. Н. Гарифуллин, Л. А. Калякин, М. А. Шамсутдинов. Ж. вычисл. и матем. физ. 47 (7), 1208 (2007).]
18.
M. A. Shamsutdinov, L. A. Kalyakin, A. T. Kharisov. Technical Physics. 55 (6), 860 (2010). (in Russian) [М. А. Шамсутдинов, Л. А. Калякин, А. Т. Харисов. ЖТФ. 80 (6), 106 (2010).]
19.
M. A. Shamsutdinov, L. A. Kalyakin, A. L. Sukhonosov, A. A. Khalfina. The Physics of Metals and Metallography. 108 (1), 8 (2009). (in Russian) [М. А. Шамсутдинов, Л. А. Калякин, А. Л. Сухоносов, А. А. Халфина. ФММ. 108 (1), 10 (2009).]
20.
S. V. Batalov, A. G. Shagalov. The Physics of Metals and Metallography. 109, 1 (2010). (in Russian) [С. В. Баталов, А. Г. Шагалов. ФММ. 109 (1), 3 (2010).]
21.
E. A. Turov, A. V. Kolchanov, V. V. Men’shenin, et. al. Symmetry and Physical Properties of Antiferromagnets. Moscow, Fizmatlit. (2001) 560 p. (in Russian) [Е. А. Туров, А. В. Колчанов, В. В. Меньшенин и др. Симметрия и физические свойства антиферромагнетиков. Москва, Физматлит. 2001. 560 с]
22.
V. G. Bar`yakhtar, B. A. Ivanov, and A. L. Sukstanskii. Zh. Eksp. Teor. Fiz. 78 (4), 1509 (1980). (in Russian) [В. Г. Барьяхтар, Б. А. Иванов, А. Л. Сукстанский. ЖЭТФ. 78 (4), 1509 (1980).]
23.
A. K. Zvezdin. Pis’ma Zh. Eksp. Teor. Fiz. 29 (10), 605 (1979) (in Russian) [А. К. Звездин. Письма в ЖЭТФ. 29 (10), 605 (1979).]
24.
M. M. Farztdinov. Physics of Magnetic Domains in Antiferromagnets and Ferrites. Moscow, Nauka. (1981) 156 p. (in Russian) [М. М. Фарзтдинов. Физика магнитных доменов в антиферромагнетиках и ферритах. Москва, Наука. 1981. 156 с]
25.
N. N. Bogolyubov, Yu. A. Mitropolsky. Asymptotic Methods in the Theory of Nonlinear Oscillations. Moscow, Nauka. (1974) 504 p. (in Russian) [Н. Н. Боголюбов, Ю. А. Митропольский. Асимптотические методы в теории нелинейных колебаний. Москва, Наука. 1974, 504 с]