Изучение поля обменного смещения в ферромагнитной пленке на антиферромагнитной подложке

В статье проведено исследование обменного подмагничивания в ферромагнитной пленке на антиферромагнитной подложке. Эти системы широко используются в устройствах спинтроники для закрепления состояния одного из ферромагнетиков. Для исследования использован метод компьютерного моделирования. Использованы модель Изинга и алгоритм Метрополиса. Рассмотрен случай тонкой ферромагнитной пленки на полубесконечной антиферромагнитной подложке. Рассмотрен случай слоистого антиферромагнетика. Величина обменного взаимодействия для антиферромагнетика ниже, чем для ферромагнитной пленки. Вследствие этого температура Нееля подложки ниже температуры Кюри ферромагнитной пленки. Для обеих составляющих системы определены температуры фазовых переходов. Поле обменного подмагничивания создается обменным взаимодействием на границе соприкосновения пленки с подложкой. При температурах выше температуры Нееля поверхностных слой антиферромагнетика не является компенсированным и не создает обменного подмагничивания. Исследована зависимость поля обменного подмагничивания от температуры системы. Обменное подмагничивание вызывает смещение петли гистерезиса. Положение центра петли гистерезиса определяет величину поля обменного подмагничивания. С понижением температуры происходит рост шахматной намагниченности антиферромагнитной подложки и магнитного момента пограничного слоя спинов. Проведен компьютерный эксперимент. Показано, что зависимость поля обменного подмагничивания от температуры вблизи точки фазового перехода антиферромагнетика линейная. При дальнейшем понижении температуры происходит переход на постоянную величину обменного подмагничивания. Этот переход связан с достижением максимума шахматной намагниченности антиферромагнитной подложки. Показано, что при понижении температуры происходит увеличение ширины петли гистерезиса. Зависимость ширины петли гистерезиса от температуры также является линейной. Проведено сравнение с результатами реальных экспериментов.

Phase transitions in an ordered 2D array of cubic nanoparticles

S.V. Belim, O.V. Lyakh

Влияние взаимодействия на критический индекс теплоемкости 1D изинговского ферромагнетика, замкнутого в кольцо

Ж.В. Дзюба, В.Н. Удодов, Д.В. Спирин

1. Российский фонд фундаментальных исследований - 20-07-00053