Self-organization of topological defects for a triangular-lattice magnetic dots array subject to a perpendicular magnetic field

Abstract

The regular array of magnetic particles (magnetic dots) of the form of a two-dimensional triangular lattice in the presence of external magnetic field demonstrates complicated magnetic structures. The magnetic symmetry of the ground state for such a system is lower than that for the underlying lattice. Long range dipole-dipole interaction leads to a specific antiferromagnetic order in small fields, whereas a set of linear topological defects appears with the growth of the magnetic field. Self-organization of such defects determines the magnetization process for a system within a wide range of external magnetic fields.

Перiодичний масив магнiтних частинок (магнiтних точок), сформований в трикутну двовимiрну гратку, утворює складну струтуру магнiтного впорядкування. Магнiтна симетрiя основного стану для такої системи виявляється нижчою нiж симетрiя гратки. Далекодiюча диполь-дипольна взаємодiя призводить до специфiчного антиферомагнiтного впорядкування при малих полях, в той час як при збiльшеннi магнiтного поля виникає серiя лiнiйних топологiчних дефектiв. Самоорганiзацiя таких дефектiв визначає процес намагнiчування системи в широкому дiапазонi зовнiшнього магнiтного поля.