Спиновая структура антиферромагнитной дисклинации

Abstract

Проведен анализ спиновой структуры магнитной дисклинации - спиновой неоднородности, - появляющейся в антиферромагнетике при наличии дислокации. Анализ проводился как на основе дискретной модели, так и в рамках специально построенной обобщенной континуальной теории, базирующейся на локальном введении вектора антиферромагнетизма 1 с учетом возможности изменения этого вектора по длине. Для дисклинации построено решение без сингулярностей, в котором модуль вектора антиферромагнетизма обращается в нуль в центре дисклинации. В дискретной модели энергия дисклинации существенно зависит от расположения спинов вблизи кора и характера их взаимодействия. Предложена конкретная модель расположения спинов, для которой данные численного анализа дискретной и континуальной моделей находятся в хорошем согласии. Показано, что планарная дисклинация устойчива относительно выхода спинов из «легкой плоскости».

Проведено аналіз спінової структури магнітної дисклинації - спінової неоднорідності, - яка виникає в антиферомагнетику при наявності дислокації. Аналіз проведено як на основі дискретної континуальної моделі, так і в межах спеціально побудованої узагальненої континуальної теорії, яка базується на локальному введенні вектора антиферомагнетизму 1 з урахуванням можливості зміни цього вектора по довжині. Для дисклинації побудовано рішення без сингулярностей, в якому модуль вектора антиферомагнетизму обертається в нуль в центрі дисклинації. В дискретній моделі енергія дисклинації суттєво залежить від розташування спінів поблизу кора та характеру їх взаємодії. Запропоновано конкретну модель розміщення спінів, для якої дані чисельного аналізу дискретної і континуальної моделей добре узгоджуються між собою. Показано, що планарна дисклинація стійка по відкошенню до виходу спінів з «легкої площини».

The spin structure of magnetic disclination, viz., spin inhomogeneity manifested in antiferromagnets in the presence of a dislocation, is analyzed. The analysis is carried out on the basis of the discrete model as well as in the specially constructed generalized continual theory based on the local introduction of the antiferromagnetism vector l and taking into account the possibility of a change in the length of this vector. In the solution without singularities constructed for disclination, the modulus of the antiferromagnetism vector vanishes at the center of the disclination. In the discrete model, the disclination energy depends significantly on the arrangement of spins near the core and on the type of their interaction. With the proposed model of spin arrangement, the results of numerical analysis based on the discrete and continual models are in good agreement. It is shown that planar disclinations are stable to the emergence of spins from the easy plane.