Применение метода динамического установления для построения фазовой диаграммы двухподрешеточного ферримагнетика с точкой компенсации

Аннотация

Рассмотрено применение метода динамического установления для построения фазовой диаграммы двухподрешеточного ферримагнетика с точкой компенсации. Задача решается в декартовой системе координат. Записаны уравнения движения намагниченностей подрешеток с учетом релаксации и связи через эффективные поля обменного взаимодействия. Рассмотрено развитие во времени колебаний обеих намагниченностей после задания начального отклонения. Выявлены условия установления намагниченностей, соответствующие минимуму плотности энергии структуры в целом. Выявлены зависимости компонент намагниченностей от поля при заданной температуре. Установлено, что изломы таких зависимостей соответствуют точкам начала и конца ориентационного перехода, представленным на нижней и верхней ветвях фазовой диаграммы. Путем вариации температуры построена фазовая диаграмма в целом. Выполнено сравнение полученной диаграммы с построенной известными методами, выявлена высокая точность и значительная простота реализации, обеспечивающие методу установления значительное преимущество над известными. Приведены некоторые рекомендации для дальнейшего развития работы.

• фазовая диаграмма
• двухподрешеточный ферримагнетик
• метод динамического установления

Abstract (in English)

Application of dynamical establishment method for phase diagram construction of two-sublattice ferromagnetic with compensation point

The application of dynamical establishment method for phase diagram of two-sublattice ferromagnetic with compensation point is investigated. The task is solved in Decart coordinate system. It is described the motion equations for sublattice magnetizations with relaxation and connection through effective exchange interaction fields. It is investigated the development in time of both magnetizations after initial displacement is assignment. It is found the conditions of magnetization establishment which correspond to minima of energy density of structure as whole. It is found the dependencies of magnetization components from field by assignment temperature. It is found that the breaks in these dependencies correspond to points of beginning and `ending of orientational transition which are presented as lower and upper branches of phase diagram. By temperature variation the whole phase diagram is constructed as whole. It is made the comparison of constructed diagram with diagram which constructed by known methods. It is found the large precision and large simplicity of realization which ensures for dynamical establishment method considerable advantage over known methods. It is proposed some recommendations for further development of investigations.

Для цитирования

Литература

1. Лакс Б., Баттон К. Сверхвысокочастотные ферриты и ферримагнетики. М.: Мир. 1965.
2. Гуревич А.Г. Магнитный резонанс в ферритах и антиферромагнетиках. М.: Наука. 1973.
3. Гуревич А.Г., Мелков Г.А. Магнитные колебания и волны. М.: Физматлит. 1994.
4. Курушин Е.П., Нефедов Е.И. Применение тонких монокристаллических пленок ферритов в устройствах СВЧ микроэлектроники. // Микроэлектроника. 1977. Т.6. №6. С.549-561.
5. Гласс Х.Л. Ферритовые пленки для СВЧ-устройств. // ТИИЭР. 1988. Т.76. №2. С.64-72
6. Шавров В.Г., Щеглов В.И. Магнитостатические волны в неоднородных полях. М.: Физматлит. 2016.
7. Шавров В.Г., Щеглов В.И. Магнитостатические и электромагнитные волны в сложных структурах. М.: Физматлит. 2017.
8. Шавров В.Г., Щеглов В.И. Ферромагнитный резонанс в условиях ориентационного перехода. М.: Физматлит. 2018.
9. Шавров В.Г., Щеглов В.И. Динамика намагниченности в условиях изменения ее ориентации. М.: Физматлит. 2019.
10. Шавров В.Г., Щеглов В.И. Спиновые волны в средах с обменом и диссипацией. М.: Физматлит. 2021.
11. Лисовский Ф.В. Физика цилиндрических магнитных доменов. М.: Сов.Радио. 1979.
12. Малоземов А., Слонзуски Дж. Доменные стенки в материалах с цилиндрическими магнитными доменами. М.: Мир. 1982.
13. Романова И. Магниторезистивная память MRAM компании Everspin Technologies. // Электроника НТБ. 2014. №8.
14. Kirilyuk A., Kimel A.V., Rasing T. Ultrafast optical manipulation of magnetic order. // Rev. Mod. Phys. 2010. V.82. №3. P.2731.
15. Bigot J.V., Vomir M. Ultrafast magnetization dynamics of nanostructures. // Ann. Phys. (Berlin). 2013. V.525. №1-2. P.2.
16. Власов В.С., Голов А.В., Котов Л.Н., Щеглов В.И., Ломоносов А.М., Темнов В.В. Современные проблемы сверхбыстрой магнитоакустики. // АЖ (Акустический журнал). 2022. Т.68. №1. С.22-56.
17. Белов К.П., Зайцева М.А. Редкоземельные магнитные материалы. // УФН. 1972. Т.106. №2. С.365-369.
18. Белов К.П., Звездин А.К., Кадомцева А.М., Левитин Р.З. Переходы спиновой переориентации в редкоземельных магнетиках. // УФН. 1976. Т.119. №3. С.447-486.
19. Белов К.П., Звездин А.К., Кадомцева А.М., Левитин Р.З. Ориентационные переходы в редкоземельных магнетиках. М.: Наука. 1979.
20. Clark A.E., Callen E. Neel ferromagnets in large magnetic fields. // J. Appl. Phys. 1968. V.39. №13. P.5972-5082.
21. Горанский Б.П., Звездин А.К. О развороте подрешеток ферримагнетика в магнитном поле. // Письма в ЖЭТФ. 1969. Т.10. С.196-200.
22. Суслов Д.А., Шавров В.Г., Щеглов В.И. Алгоритм определения намагниченностей подрешеток двухподрешеточного ферримагнетика с точкой компенсации. Часть 1. Фазовая диаграмма. // Журнал радиоэлектроники. 2024. №5. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.5.2
23. Суслов Д.А., Шавров В.Г., Щеглов В.И. Алгоритм определения намагниченностей подрешеток двухподрешеточного ферримагнетика с точкой компенсации. Часть 2. Степенное приближение. // Журнал радиоэлектроники. 2024. №5. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.5.3
24. Суслов Д.А., Шавров В.Г., Щеглов В.И. Фазовая диаграмма двухподрешеточного ферримагнетика с точкой компенсации в присутствии одноосной анизотропии. // Журнал радиоэлектроники. 2025. №2. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2025.2.1
25. Коледов В.В., Суслов Д.А., Щеглов В.И. Влияние анизотропии на фазовую диаграмму двухподрешеточного ферримагнетика с точкой компенсации // Журнал радиоэлектроники. - 2025. - № 7. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2025.7.4
26. Сушкевич А.К. Основы высшей алгебры. Гос. изд. техн.-теор. лит., М.Л., 1941.
27. Антонов Л.И., Терновский В.В., Хапаев М.М. О расчете периодических доменных структур в ферромагнитных материалах. // ФММ. 1989. Т.67. №1. С.57.
28. Антонов Л.И., Лукашева Е.В., Миронова Г.А., Скачков Д.Г. Динамическое установление равновесного периода в структуре намагниченности ферромагнитных пленок. // ФММ. 2000. Т.90. №3. С.5.
29. Антонов Л.И., Жукарев А.С., Поляков П.А., Скачков Д.Г. Поле вектора намагниченности одноосной ферромагнитной пленки. // ЖТФ. 2004. Т.74. №3. С.83-84.