Вперше отримано кінетичні рівняння для магнонів, в яких точно враховано вплив зовнішнього змінного нерезонансного магнітного, електричного та звукового полів. Вивчено поведінку магнітних моментів у зовнішніх, випадкових магнітних полях з нетривіальною топологією. Показано, що навіть у випадку однорідних та ізотропних зовнішніх полів з'являються два типи незвичайних ефектів, пов'язаних з їх топологічною нетривіальністю - дрейфовим потоком у просторі швидкостей та перехресною дифузією.

  Скачати повний текст

Розвинуто загальну теорію месбауерівського поглинання м'якими феромагнетиками, що перебувають в радіочастотному (РЧ) магнітному полі, з урахуванням східцеподібних реверсій магнітного поля на ядрах та вимушених коливань ядер. Особливу увагу приділено випадку вимушених коливань, когерентних періодичним реверсіям поля. Теорію також розширено на випадок м'якого феромагнетика, що перебуває як в РЧ полі, так і в сталому полі, прикладеному паралельно РЧ полю. Для пояснення таких експериментів наведено модель асиметричних реверсій. Побудовано динамічну теорію розсіяння для проходження gamma-променів крізь м'який феромагнетик в РЧ полі. Встановлено, що частотний спектр випромінювання складається з рівновіддалених ліній, розділених на подвійну частоту РЧ поля.

Побудовано середньопольову теорію дипольного феромагнетизму та магнітної релаксації. У межах наближення середнього локального дипольного поля створено теорію дипольного феромагнетизму в системах однодоменних феромагнітних наночастинок, розподілених у твердій матриці та взаємодіючих шляхом магнітно-дипольної взаємодії. Виведено рівняння, яке зв'язує спонтанну намагніченість ансамблів наночастинок характеристиками їх розподілу у просторі та температурою. Виведено рівняння, що описує у наближенні середнього локального дипольного поля термоіндуковану релаксацію намагніченості ансамблів наночастинок, висота потенційного бар'єра між рівноважними напрямками магнітних моментів яких істотно перевищує теплову енергію.

Розвинуто теорію переорієнтаційних фазових переходів у двовимірних феромагнітних плівках та досліджено фазові стани двовимірних негейзенбергівських магнетиків. Побудовано модель переорієнтаційних фазових переходів, що враховує вплив магнітодипольної та могнітопружної взаємодій і одноіонної анізотропії, яка залежить від температури. За даною моделлю переорієнтація намагніченості з легковісної фази в площинну відбувається через кутову фазу. З'ясовано, що кількісні оцінки температурного інтервалу існування кутової фази складають приблизно 105 K. У моделі за умов урахування магнітодипольної взаємодії й одноосьової анізотропії може реалізуватися переорієнтаційний фазовий перехід за температурою з легковісної фази в площинну. Відзначено, що вплив магнітопружної взаємодії на формування доменної фази виявляється в гібридизації пружних і магнітних збуджень та у збільшенні інтервалу полів існування доменної фази. Якщо "похила" анізотропія діє в площині плівки, то в системі може реалізуватися п'ять типів фазових станів. Знайдено спектри квазічастинок у негейзенбергівському феромагнетику для випадків "об'ємної" та "плоскої" магнітопружної взаємодій. У випадку "плоскої" магнітопружної взаємодії у разі фазового переходу з феромагнітної фази у квадрупольну відбувається розм'якшення поздовжньо поляризованих квазіфононів. Показано, що в ізотропних негейзенбергівських антиферомагнетиках квадрупольна фаза не реалізується ні за яких співвідношень між константами білінійного та біквадратичного обмінів.

Досліджено вплив магнетопружної взаємодії на стабілізацію дальнього магнітного порядку. Вивчено фазові та динамічні характеристики двовимірних квантових феромагнетиків за наявності біквадратичної та магнітодипольної взаємодій, одноіонної анізотропії. Висвітлено двовимірні феромагнетні системи з обліком магнітопружної, магнітодипольної, біквадратичної взаємодій та одноіонної анізотропії типу "легка площина". Отримано спектри квазічастинок. Проведено оцінки флуктуацій магнітного моменту. Визначено можливість стабілізації дальнього магнітного порядку. Оцінено температуру Кюрі для різних систем. Досліджено властивості двовимірної ХV моделі з урахуванням магнітопружної взаємодії. Запропоновано нову модель для пояснення переорієнтаційних фазових переходів за температурою в тонких плівках, пов'язану з урахуванням двовимірної магнітопружної взаємодії. Вперше вивчено фазовий перехід, завдяки якому під час низьких температур відбулось розм'якшення поздовжньо-поляризованої квазіфононної моди.

Запропоновано серденьопольову теорію термоіндукованої релаксації намагніченості двовимірних систем феромагнітних наночастинок з великою перпендикулярною анізотропією. Розроблено принципово новий метод числового моделювання магнітної релаксації, який базується на аналітичному обчисленні імовірностей переорієнтації магнітних моментів наночастинок для поточного стану та числовій процедурі одержання нового стану системи. Показано, що темп релаксації знижується з часом завдяки зменшенню середнього поля та внаслідок динамічних кореляцій напрямків магнітних моментів як найбільш суттєвих на заключному етапі релаксації.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розглянуто спектральні характеристики магнітостатичних хвиль, що поширюються в площині дотично намагніченої шаруватої структури метал-діелектрик-ферит-діелектрик (МДФД) під довільним кутом до напрямку намагнічування, з урахуванням магнітної кристалографічної анізотропії феритового шару. Значну увагу приділено аналізу найширше використовуваних у техніці надвисокочастотних МДФД-структур на основі епітаксійної плівки залізо-ітрієвого гранату (ЗІГ) на підкладці з гадоліній-галієвого гранату з кристалографічною орієнтацією (111). Показано, що поверхневі магнітостатичні хвилі в МДФД-структурі можуть поширюватися відносно напрямку намагнічування в діапазоні кутів, що не обмежується відомими для дотично намагніченого феритового шару критичними значеннями. Показано, що зміна частоти в межах існування поверхнево-об'ємних хвиль може призводити до зміни типу хвилі з поверхневого на об'ємний і навпаки. Відповідні дисперсійні залежності кількісно проаналізовано на прикладі МДФД-структури з епітаксійною плівкою ЗІГ з типовими параметрами. Досліджено межі зміни власної добротності прямокутних геометричних феритових резонаторів магнітостатичних коливань у складі МДФД-структур за різних типів коливань, значень напруженості поля підмагнічування та резонансних частот з урахуванням впливу магнітної кристалографічної анізотропії. Запропоновано наближений підхід до аналізу власної добротності МДФД-резонаторів різних типів коливань з довільними частотами та хвильовими числами. Експериментально досліджено добротність всіх основних типів магнітостатичних коливань у прямокутних геометричних плівкових резонаторах у 3-см діапазоні та прямих об'ємних коливань у

В дисертаційній роботі розглянуто трансформацію основних типів нелінійних локалізованих збуджень (доменних границь, магнітних солітонів, хвиль повороту намагнічення та внутрішніх мод доменних границь) у системах із сильною анізотропією обмінної взаємодії та системах з енергією одноіонної магнітної анізотропії порівняною з обмінною взаємодією, тобто при наявності аномально слабкої дисперсії лінійних спінових хвиль. Показано, що у суттєво дискретних феромагнітних системах із слабкою (порівняно з енергією одноіонної анізотропії) обмінною взаємодією відбувається біфуркаційний перехід доменних границь та солітонів зі скошеної до компактної колінеарної структури і знайдені частотні залежності внутрішньої динаміки цих збуджень від параметра дискретності. Зростання анізотропії обміну також може призводити до компактизації доменних границь та динамічних солітонів і утворення солітонів, доменних границь та хвиль повороту намагнічення з екзотичним розподілом намагнічення (компактонів та піконів). Запропоновано одновимірну квантову модель взаємодіючих бозонів зі складною парною міжчастинковою взаємодією для квазікласичного трактування екзотичних магнітних солітонів.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив спінових флюктуацій на спектр магнонних збуджень та магнітні властивості розведеного та аморфного феромагнетиків, що описуються ізотропною моделлю Гайзенберга. Використано метод конфігураційно усереднених двочасових температурних функцій Гріна. Отримані рівняння для спектру і загасання магнонів з врахуванням спінових флюктуацій. В наближенні Тяблікова отримані рівняння для намагніченості та спінових флюктуацій розведеного феромагнетика. Розраховані польова та температурна залежності намагніченості та спінових флюктуацій при малій концентрації немагнітних домішок. Показано, що спінові флюктуації є квадратичними за концентрацією немагнітних домішок. У випадку аморфного феромагнетика в наближенні середнього поля отриманий зв'язок між спіновими флюктуаціями і флюктуаціями просторової структури. Отримане також у наближенні Тяблікова рівняння для спінових флюктуацій в аморфному феромагнетику і проаналізований його розв'язок у наближенні найпростішого розчеплення конфігураційних середніх.

Індекс рубрикатора НБУВ: В377.34,022

Рубрики:

Феромагнетизм твердих тіл

Шифр НБУВ: РА331873 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Одержано залежності зміни структури поверхні металу від напруженості та напряму прикладення зовнішнього магнітного поля. Показано, що прикладення просторово періодично розподіленого магнітного поля до електрохімічної комірки змінює структуру поверхні осадів від гладкої, дрібнозернистої до дендритної. Експериментально виявлено просторово-періодичний розподіл електричного потенціалу поблизу міжфазної поверхні феромагнетик-електроліт. Надано теоретичне пояснення виявлених ефектів.

Числово досліджено особливості розсіяння електронів середніх енергій (1.5 ? 100 КеВ) одновісними феромагнітними плівками з урахуванням скінченної товщини ДГ з віссю легкого намагнічування, яка перпендикулярна поверхні плівки, що містять смугову доменну структуру (СДС). Визначено безрозмірні параметри подібності системи "пучок заряджених частинок - магнітна плівка з СДС" з урахуванням скінченної товщини ДГ. Зазначено, що в результаті чисельного моделювання у рамках обгрунтованої фізичної моделі показано, що поля розсіяння феромагнітних плівок, що містять СДС, за ковзаючого опромінення їх поверхні пучками електронів мають призводити до (а) поверхневого каналювання, (б) блокування входу та (в) зіткненнями частинок з поверхнею плівки. Числово встановлено з урахуванням скінченної товщини ДГ вплив первинної енергії пучка, кута ковзання та параметрів плівки з СДС на прояв анізотропних ефектів. Встановлено інтервали значень початкового азимутального кута, у яких електрони розсіюються у кожному із визначених режимів. Чисельно досліджено вплив полів розсіяння плівки з СДС з урахуванням скінченної товщини ДГ на емісію електронів з її поверхні. Встановлено, що у потоці емітованих частинок мають бути відсутніми електрони з певними напрямками вильоту (блокування виходу).

Досліджено динаміку магнітного моменту одновісної феромагнітної наночастинки в обертовому магнітному полі, поляризованому в площині, перпендикулярній до легкої осі. Встановлено умови генерування однорідного та неоднорідного режимів прецесії, а також умови перемагнічування наночастинки за допомогою дії такого поля. Проаналізовано час життя режиму прецесії за умов спільної дії обертового поля та термічного шуму. Одержано асимптотичні вирази часу життя для випадків великих та малих частот. Показано, що залежно від напрямку обертання поля можливе як резонансне підвищення, так і пригнічення термостабільності наночастинки обертовим полем. Знайдено оптимальні стосовно амплітуди частоти та тривалості дії поля характеристики поля для перемикання магнітного моменту наночастинки обертовим полем. Вивчено вплив теплових флуктуацій на процес перемикання.

Проведено теоретичне дослідження магнітостатичних і резонансних властивостей решіток антиточок (отворів у феромагнітній плівці) різної симетрії. Розроблено оригінальний метод розрахунку спектрів феромагнітного резонансу (ФМР) наноструктурованих систем. Метод базується на мікромагнітному моделюванні та аналітичних рішеннях рівняння руху намагніченості і дозволяє врахувати вплив динамічної складової магнітостатичного поля на формування спектра ФМР системи. Досліджено магнітну структуру і конфігураційну анізотропію феромагнітних плівок з решітками антиточок різної симетрії. Показано формування в елементарній комірці решітки антиточок однорідно намагнічених областей з симетрією меншою або відповідною до симетрії решітки. Проаналізовано вплив параметрів і симетрії решітки на структуру спектрів ФМР плівок з решітками антиточок. Показано, що число мод в спектрі визначається симетрією решітки, а ширина спектра, локальна конфігураційна анізотропія окремих областей елементарної комірки решітки антиточок і анізотропія системи в цілому визначаються параметрами решітки, товщиною плівки і радіусом антиточки. Форма і резонансна частота окремих мод сильно залежить від орієнтації зовнішнього поля у площині плівки.

Використовуючи феноменологічну модель Ландау - Ліфшиця - Гільберта та запис для обмінної енергії в криволінійній системі координат, аналітично передбачено ряд нових ефектів в статиці та динаміці топологічно нетривіальних розподілів намагніченості у викривлених низьковимірних феромагнетиках. Одержано вирази для частоти власних коливань та ефективний коефіцієнт релаксації для доменної стінки на локальному згині плоского дроту. Для тривимірної спіралі побудовано діаграми рівноважних станів та одержано закони дисперсії спінових хвиль для різних типів анізотропії. Знайдено рівняння руху доменної стінки у тривимірній спіралі під дією спін-поляризованого струму. Показано, що у тривимірній спіралі можливий рух доменної стінки за механізмом Рашби. Запропоновано метод контрольованого перемикання хіральності магнітного вихору на півсферичній оболонці.

Робота присвячена вивченню відгуку систем феромагнітних наночастинок, зважених у рідині, на зовнішнє періодичне магнітне поле. Зокрема, вивчено вплив термостату та міжчастинкової взаємодії на потужність втрат, а також вплив термостату на транспортні властивості частинок, що знаходяться під синхронізованою дією періодичної сили та магнітного поля, що здійснює коливання. В основу дослідження покладено аналітичний апарат, що базується на рівняннях Ланжевена, Фоккера-Планка та концепції ефективних рівнянь Ланжевена, яка дозволяє оптимізувати процедуру подальшого числового моделювання. Техніка ж моделювання ґрунтується на застосуванні графічних процесорів та технології СІЮА і на, наближеному обчисленні дипольних полів за допомогою алгоритму Барнса-Хата. Для розуміння механізмів впливу теплових флуктуацій та взаємодії на потужність втрат спочатку одержуються аналітичні вирази для детерміністичного випадку, які використовуються для подальшого порівняння. Аналітично і чисельно продемонстровано, що дія термостату призводить до зниження потужності втрат, при цьому для малих частот це зниження є суттєвим, а для великих - практично ні. Моделюванням установлено, що взаємодія ж завдяки декільком механізмам коригує дію термостату як у сторону збільшення, так і у сторону зменшення потужності втрат. З використанням розробленої методології чисельно верифікується побудована статистична теорія дрейфу наночастинок, в якій враховується як температурна залежність динамічної в’язкості рідини, так і теплові флуктуації. Описано неочікуваний ефект, за якого зміна температури призводить до зміни напрямку дрейфу наночастинок на протилежний.