Нелокальные взаимодействия и коллективные эффекты в системах магнитных нанообъектов

• Автор: Сапожников, Максим Викторович
• Шифр специальности: 05.27.01, 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 164 с. : ил.

Оглавление
1 Введение.
2 Однородные состояния и свойства ферромагнитного резонанса в
системе из ферромагнитных нанослоев, обменно связанных между
собой через слой антиферромагнитного материала (ФМ-АФМ-ФМ)

2.1 Введение
2.2 Модель и метод определения ФМР частот трехслойной ФМ-АФМ-ФМ системы
2.3 Исходные уравнения. Частоты ФМР в случае ферромагнитного характера эффективной связи между ферромагнитными слоями
2.4 Частоты ФМР в трехслойной ФМ-АФМ-ФМ системе в случае антиферромагнитного характера эффективного обменного взаимодействия между ферромагнитными слоями
2.5 Состояния с однородным распределением намагниченности по слою в ФМ-АФМ-ФМ сэндвиче и условия их устойчивости
2.6 Заключение
3 Дальнодействующие взаимодействия в системах магнитных наночастиц.
3.1 Введение
3.2 Взаимодействие Рудермана-Киттеля-Касуйи-Йосиды между магнитными кластерами, помещенными в газ свободных электронов.
3.3 Вычисление компонент дипольного тензора для двумерных ромбических решеток методом цепочечного представления
3.4 Метастабильное состояние дипольной системы с ферромагнитным типом упорядочения. Неустойчивость при перемагничивании

3.5 Неоднородные состояния дипольных систем с ферромагнитным типом дальнего порядка
3.6 Дефект в решетке диполей
3.7 Заключение
4 Коллективные эффекты в системах магнитных наночастиц, расположенных в регулярную прямоугольную решетку.
4.1 Введение
4.2 Исследуемые образцы и методика проведения эксперимента
4.3 Кривые намагничивания двумерных систем магнитных наночастиц, расположенных в решетку с элементарной прямоугольной ячейкой. Коллективное поведение
4.4 Неоднородные состояния в прямоугольных решетках магнитных наночастиц и их влияние на коллективное поведение системы
4.5 Мультистабильность дипольной системы
4.6 Заключение
5 Заключение.
6 Приложение.

1 Введение.
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ
В течение последнего десятилетия наблюдается неуклонный рост интереса к изучению свойств магнитных нанообъектов, что связано с появлением технологических возможностей их изготовления и экспериментального исследования. Открылись возможности по созданию принципиально новых классов магнитных материалов. Первоначально это были сверхтонкие магнитные пленки, сверхрешетки из чередующихся магнитных и немагнитных материалов и трехслойные магнитные структуры, как системы, наиболее простые в изготовлении [1]. Существенная особенность вновь созданного класса магнитных систем - гибкое управление их физическими свойствами (величиной магнитной анизотропии, обменного взаимодействия между пленками и т.д.) в процессе изготовления. Это открывает новые возможности для создания устройств с уникальными параметрами как в сфере традиционного применения магнитных материалов, так и для принципиально новых технических применений [2].
Дальнейший шаг в области изучения магнитных нанообъектов был сделан в самые последние годы и связан с исследованием еще более экзотических искусственных систем - магнитных сверхтонких нитей, магнитных наночастиц и их решеток [3]. На сегодняшний день известно два основных метода создания систем магнитных наночастиц: путем самоорганизации и путем литографии. В первом случае, как правило, получаются большие неупорядоченные ансамбли (образцы порядка 1см2) частиц с большой дисперсией одночастичных свойств. Во втором случае образцы имеют меньшие интегральные размеры (до 105 частиц), но при этом удается изготовить достаточно регулярные решетки частиц, причем сами частицы имеют гораздо меньшую дисперсию одночастичных свойств. Очевидно, регулярные методы более пригодны для создания искусственных магнитных систем с управляемыми свойствами.
J(M02mly — Мохгп2у)8{г - ёх) - 3(М02т4у - Мат2у)&(г — йх — й2)
—т3у + (Н0 - Нк - кМ02 - 47гМо2)т3г - (кМ02 + 4жМ02)т2г
72 -™02 С1г
(26)
(Н0 - Нк - кМо2)тзу - —"тзг ~ кМ02т2у - = 0 (27)
ги 2Аг д2т4г
Ът*у + Вт4г - (28)
_ _2..?Ц}А1мг _ 2<Д - с?2) - ё(Мо2т42 - М01т22)8(г - ёх — <12) т01
гг 2У11 д2ГО4г/ /оп
Нт4у т4г - (29)
_ _2уШл~-8(г - 2йх - ё2) — ё(М02т4у - М01т2у)8(г — <1х — ё2)
ГПох
Здесь введены обозначения Н = Но + 2КхМох', В = Но + 2КМох + 4хМщ. Кроме того, необходимо помнить, что ту = го;у(г), где г = {1,2,3,4}, } = {у, г}.
С учетом конкретного вида выражений для Т01, Т02, Тх2, Т21, Т24 и Т42 граничные условия принимают следующий скалярный вид:
Ахо = Кутху(0) (30)
Ах~ = К2т1г(0) (31)
- на внешней границе первого ФМ слоя. Аналогичные условия получаются и для внешней границы второго ФМ слоя. Для границ между слоями получаются симметричные соотношения вида:
Ах дт1у ,та2у№) гпху(<1х) А2 дт2у, ,ООЛ

М0 дг М02 Мог М02 дz