Динамика 360-градусных доменных стенок в слабых ферромагнетиках в режиме авторезонанса

И.Р. Каюмов, Е.С. Шиховцева, В.Н. Назаров показать трудоустройства и электронную почту
Получена 24 мая 2016; Принята 18 августа 2016;
Цитирование: И.Р. Каюмов, Е.С. Шиховцева, В.Н. Назаров. Динамика 360-градусных доменных стенок в слабых ферромагнетиках в режиме авторезонанса. Письма о материалах. 2016. Т.6. №3. С.173-178
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2016-3-173-178

Аннотация

В последние годы нелинейная динамика намагниченности магнетиков, проанализированная под углом зрения «солитонной науки» вызывает у исследователей все больший интерес. С точки зрения фундаментальной науки исследование структуры и динамики уединенных магнитных неоднородностей вблизи точки фазового перехода представляет несомненный интерес для понимания природы предпереходных процессов, происходящих на этапе, предшествующем образованию зародыша в виде домена новой фазы. В магнетике даже при насыщении остаются небольшие участки прежних доменов, например, в виде 360-градусных стенок. Эти доменные стенки, в центре которых намагниченность антипараллельна внешнему магнитному полю, могут служить зародышами перемагничивания. Локализованные в пространстве магнитные неоднородности в виде динамической 360-градусной доменной стенки представляют собой двухсолитонное образование из двух сильно взаимодействующих 180-градусных доменных стенок. В динамическом режиме 360-градусная доменная стенка обладает внутренними степенями свободы, связанными с возможностью движения образующих ее 180-градусных стенок относительно центра системы. К настоящему времени хорошо разработаны математические основы атворезонанса в колебательных системах при отсутствии затухания. Влияние затухания слабо изучено. Явление авторезонанса в магнетиках остается слабо изученным. Данная работа посвящена изучению генерации высокоамплитудных нелинейных колебаний 360-градусной доменной стенки переменным полем малой амплитуды в анизотропных легкоплоскостных ферромагнетиках в режиме авторезонанса. Установлено, что в слабых ферромагнетиках можно добиться существенного роста амплитуды колебаний ширины 360-градусной доменной стенки. Показано, что динамическая стабильность и полное управление нелинейной динамикой доменных стенок переменными полями небольшой амплитуды могут быть достигнуты модулированием частоты поля накачки. Форма установившихся нелинейных колебаний 360-градусной доменной границы определяется видом функции, задающей модуляцию частоты поля накачки.

Ссылки (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).]. Crossref
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].