Влияние магнитодипольного взаимодействия на свойства магнитного вихря в частицах малого размера

Abstract

Предложены и рассмотрены два типа плакетных систем, моделирующих вихрь в легкоплоскостном двумерном гейзенберговском ферромагнетике при учете диполь-дипольного взаимодействия магнитных моментов решетки. Первый плакет описывает систему со спинами границы, фиксированными в легкой плоскости перпендикулярно «поверхности» магнетика, во втором плакете спины границы фиксированы параллельно «поверхности». Изучены свойства статического вихревого упорядочения намагниченности и трансформация спектров собственных мод плакетов при изменении величины параметров легкоплоскостной обменной анизотропии и диполь-дипольного взаимодействия. Показано, что области устойчивости различных вихревых решений на плоскости параметров анизотропии и диполь-дипольного взаимодействия для данных двух плакетов существенно отличаются. Проанализированы отличия динамики и структуры вихревых решений при учете дипольного взаимодействия от результатов, полученных при рассмотрении только обменного взаимодействия.

Запропоновано і розглянуто два типи плакетних систем, що моделюють вихор у легкоплощинному двовимірному гейзенбергівському феромагнетику при урахуванні диполь-дипольної взаємодії магнітних моментів гратки. Перший плакет описує систему зі спінами границі, фіксованими в легкій площині перпендикулярно «поверхні» магнетику, у другому плакеті спіни границ і фіксовані паралельно «поверхні». Вивчено властивості статичного вихорового упорядкування намагніченості і трансформація спектрів власних мод плакетів при зміні величини параметрів легкоплощинної обмінної анізотропії і диполь-дипольної взаємодії. Показано, що області стійкості різних вихорових рішень на площині параметрів анізотропії та дипольдипольно ї взаємодії для даних двох плакетів істотно відрізняються. Проаналізовано відм інності динаміки і структури вихорових рішень при урахуванні дипольної взаємодії від результат ів, одержаних при розгляді тільки обмінної взаємодії.

Two types of plaquette systems which mimic a vortex in a 2D easy-plane Heisenberg ferromagnet with the account of the dipole-dipole interaction of the lattice magnetic moments are proposed and considered. The first plaquette describes a system with the borderline spins fixed within the easy plane perpendicularly to the magnet «surface». The second plaquette has the borderline spins fixed parallel to its «surface ». We study the properties of static vortex ordering and the transformation of the plaquette eigenmodes by varying the parameters of easy-plane anisotropy and dipole interaction. It is shown that the regions of stability for different vortex solutions on the plane of the anisotropy and dipole-dipole interaction parameters differ essentially. We analyze the differences in dynamics and structure between the vortex solutions taken account of dipole-dipole interaction, and the exchange-approximated results.