Инерционная динамика намагниченности в ферромагнитных наночастицах вблизи насыщения

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Получены аналитические решения инерционного уравнения Ландау–Лифшица–Гилберта для продольной и поперечной компонент намагниченности однодоменной ферромагнитной наночастицы в условиях, близких к насыщению. Метод решения основан на упрощении уравнения с помощью первых интегралов, которые находятся с использованием аналогии между инерционным движением намагниченности и механическим вращением твердого тела. Показано, что учет инерции намагниченности приводит к нутации, частота которой представлена через полный эллиптический интеграл первого рода. Рассмотрена зависимость амплитуды нутаций от величины внешнего поля.

Об авторах

С. В. Титов

Фрязинский филиал Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Email: macherkasskii@hotmail.com
Российская Федерация, 141190, Московской обл., Фрязино, пл. Введенского, 1

Ю. П. Калмыков

Университет Перпиньяна

Email: macherkasskii@hotmail.com
Франция, F-66860, Перпиньян

К. Д. Казаринов

Фрязинский филиал Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Email: macherkasskii@hotmail.com
Российская Федерация, 141190, Московской обл., Фрязино, пл. Введенского, 1

М. А. Черкасский

Университет Дуйсбург-Эссен

Email: macherkasskii@hotmail.com
Германия, 47057, Дуйсбург

А. С. Титов

Фрязинский филиал Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: macherkasskii@hotmail.com
Российская Федерация, 141190, Московской обл., Фрязино, пл. Введенского, 1

Список литературы

  1. Neeraj K., Awari N., Kovalev S. et al. // Nature Phys. 2021. V. 17. P. 245.
  2. Olive E., Lansac Y., Wegrowe J.-E. // Appl. Phys. Lett. 2012. V. 100. № 19. Article No. 192407.
  3. Wegrowe J.-E., Ciornei M.-C. // Amer. J. Phys. 2012. V. 80. № 7. P. 607.
  4. Giordano S., Déjardin P.-M. // Phys. Rev. B. 2020. V. 102. № 21. Article No. 214406.
  5. Thonig D., Eriksson O., Pereiro M. // Sci. Rep. 2017. V. 7. Article No. 931.
  6. Fähnle M., Steiauf D., Illg C. // Phys. Rev. B. 2011. V. 84. № 17. Article No. 172403.
  7. Ciornei M.-C., Rubí J.M., Wegrowe J.-E. // Phys. Rev. B. 2011. V. 83. № 2. Article No. 020410(R).
  8. Cherkasskii M., Farle M., Semisalova A. // Phys. Rev. B. 2021. V. 103. № 17. Article No. 174435.
  9. Olive E., Lansac Y., Meyer M. et al. // J. Appl. Phys. 2015. V. 117. № 21. Article No. 213904.
  10. Cherkasskii M., Farle M., Semisalova A. // Phys. Rev. B. 2020. V. 102. № 18. Article No. 184432.
  11. Mondal R., Großenbach S., Rózsa L., Nowak U. // Phys. Rev. B. 2021. V. 103. № 10. Article No. 104404.
  12. Mondal R. // J. Phys. Condens. Matt. 2021. V. 33. № 27. Article No. 275804.
  13. Mondal R., Oppeneer P.M. // Phys. Rev. B. 2021. V. 104. № 10. Article No. 104405.
  14. Makhfudz I., Olive E., Nicolis S. // Appl. Phys. Lett. 2020. V. 117. № 13. Article No. 132403.
  15. Lomonosov A.M., Temnov V.V., Wegrowe J.-E. // Phys. Rev. B. 2021. V. 104. № 5. Article No. 054425.
  16. Handbook of Terahertz Technology for Imaging, Sensing and Communications. / Ed. D. Saeedkia. Sawston: Woodhead Publ. Lim., 2013.
  17. Kikuchi T., Tatara G. // Phys. Rev. B. 2015. V. 92. №18. Article No. 184410.
  18. Titov S.V., Coffey W.T., Kalmykov Y.P. et al. // Phys. Rev. B. 2021. V. 103. № 14. Article No. 144433.
  19. Titov S.V., Coffey W.T., Kalmykov Y.P., Zarifakis M. // Phys. Rev. B. 2021. V. 103. № 21. Article No. 214444.
  20. Гуревич А.Г., Мелков Г.А. Магнитные колебания и волны. М.: Физматлит, 1994.
  21. Варшалович Д.А., Москалёв А.Н., Херсонский В.К. Квантовая теория углового момента. Л.: Наука, 1975.
  22. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1984.
  23. Уиттекер Э.Т., Ватсон Дж.Н. Курс современного анализа. Ч. 2. Трансцендентные функции. М.: Физматлит, 1963.
  24. Справочник по специальным функциям с формулами, графиками и математическими таблицами / Под ред. М. Абрамовица, И. Стиган. М.: Наука, 1979.
  25. Kalmykov Yu.P. // Phys. Rev. A. 1992. V. 45. № 10. P. 7184.
  26. Titov S.V., Kalmykov Yu.P., Coffey W.T. // J. Chem. Phys. 2003. V. 118. № 1. P. 209.
  27. Titov S.V., Kalmykov Yu.P., Coffey W.T. // Phys. Rev. B. 2018. V. 97. № 22. Article No. 224418.
  28. Coffey W.T., Kalmykov Yu.P., Titov S.V. Thermal Fluctuations and Relaxation Processes in Nanomagnets. Singapore: World Scientific, 2020.

Дополнительные файлы


© С.В. Титов, Ю.П. Калмыков, К.Д. Казаринов, М.А. Черкасский, А.С. Титов, 2023