Статические свойства и низкочастотная динамика кольцевых доменов в тонких магнитных пленках

• Автор: Гальцев, Алексей Федорович
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 182 с. : ил.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В РАБОТЕ
ВВЕДЕНИЕ
Задачи исследования
Общая характеристика работы
Научная новизна работы и результаты, выносимые на защиту
Апробация работы
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДИНАМИЧЕСКИХ КОЛЬЦЕВЫХ И СПИРАЛЬНЫХ ДОМЕНОВ
1.1. Общая характеристика исследуемых материалов и доменных структур
1.1.1. Статическая устойчивость и низкочастотная динамика кольцевых доменов
1.1.2. Многообразие динамических доменных структур
1.1.3. Характеристика особого возбуждённого состояния ансамбля доменных границ
1.2. Самоорганизация доменных границ и условия формирования устойчивых ДДС
1.2.1. Влияние формы переменного поля накачки
1.2.2. Магнитные параметры материалов с упорядоченной динамической доменной структурой
1.2.3. Энергетическое обоснование формирования упорядоченных ДДС
1.2.4. Механизм образования и природа ДДС
1.2.5. Влияние постоянного поля подмагничивания
1.3. Эволюция и динамические свойства ДДС
1.3.1. Эволюция спиральных динамических структур
1.3.2. Динамические доменные структуры типа «ведущий центр» и «доменный центр»
Выводы
ГЛАВА 2. ОБЩАЯ МОДЕЛЬ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ДОМЕННЫХ СТРУКТУР В МАГНИТООДНООСНЫХ ПЛЁНКАХ С ОДНОРОДНЫМ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ НАМАГНИЧЕННОСТИ ПО ТОЛЩИНЕ ПЛЕНКИ
. 2.1. Описание геометрии исследуемых доменных структур
2.2. Расчёт энергии ДС типа ЦМД-кольио
2.2.1. Локальная плотность энергии
2.2.2. Переход к полярным координатам
2.2.3. Энергия анизотропии
2.2.4. Обменная энергия. Энергия изолированной ДГ
2.2 5 Зеемановская энергия
2.2 6. Энергия магнит оста гичсского диполь-диподьиого взаимодействия Свойства интегрального ядра
магнитостатического взаимодействия
2.2.7. Полная энергия доменной системы
2.3. Уравнение статического распределения намагниченности
2.3.1. Вывод уравнения
2.3.2. Линеаризованное уравнение радиального распределения намагниченности
2.4. Динамика доменной системы типа ЦМД-кольцо
2.4.1. Функция Лагранжа системы
2.4.2. Расчёт производных потенциальной энергии
2.4.3. Уравнения динамики системы кольцевых доменных границ

2.5. Численное моделирование
2.5.1. Приближенное выражение для численного расчета ядра магнитостатического взаимодействия
2.5 2. Расчёт статических параметров ДС
2.5.3. Расчёт динамическою поведения системы кольцевых доменных границ
Выводы
ГЛАВА 3. СТАТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДОМЕННЫХ СТРУКТУР, СОДЕРЖАЩИХ КОЛЬЦЕВЫЕ ДОМЕНЫ
3.1. Статическое распределение намагниченности в системе ЦМД-кольцо
3.2. Изолированный ЦМД
3.3. Изолированный кольцевой домен
3.4. Система ЦМД-кольцо
Выводы
ГЛАВА 4. ДИНАМИКА ДОМЕННОЙ СИСТЕМЫ ЦМД-КОЛЬЦО ВО ВНЕШНЕМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ
4.1. Реакция ДС на включение статического магнитного поля
4.2. Низкочастотная динамика
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Список сокращений и обозначений, применяемых в работе
АС - ангерное состояние;
АС(и) - индуцированное ангерное состояние;
ВБЛ - вертикальная линия Блоха;
ВЦ - ведущий центр;
ГБЛ - горизонтальная линия Блоха;
ГУ - граничные условия;
ДГ - доменная граница;
ДДС - динамическая доменная структура;
ДС - доменная структура;
ДТП - дискретно-точечное представление;
ДЦ - доменный центр;
ИДУ - интегро-дифференциальное уравнение;
КД - кольцевой домен;
ККД - концентрические кольцевые домены;
ОЗУ - оперативная память ПЭВМ;
ПЦМД - полый ЦМД (КД);
ПЭВМ - персональная электронная вычислительная машина;
СД - спиральный домен;
СДД - спиральный динамический домен;
ЦМД - цилиндрический магнитный домен;
А - обменная постоянная;
что трёхмерная диаграмма существования ангерных состояний оказалась симметрична относительно смены направления постоянного подмагничивающего поля, для одного выбранного направления поля наблюдаются четыре области существования АС. Причем, одна из них пересекается с плоскостью нулевых значений постоянного поля, то есть образует одну область существования АС совместно со своим зеркальным отображением относительно указанной плоскости. Это - область основного ангерного состояния, разрушающегося при увеличении постоянного поля (любого направления). Остальные области (по три для каждого направления поля) соответствуют индуцированным ангерным состояниям.
В работе приведены фотографии доменных структур, соответствующих различным областям и описаны отличия в их конфигурации и динамическом поведении доменов. Примечательно, что в случае индуцированных АС не наблюдается преимущества СДД с каким-либо направлением закручивания спирали, в то время как в основном АС включение поля определённого направления приводит к преимуществу спиралей с соответствующим направлением закручивания.
Таким образом, на формирование ДДС существенное влияние оказывают магнитные параметры образца, температура, частота, амплитуда и форма поля накачки, а также поле подмагничивания. Различные аспекты этой проблемы получили своё частное объяснение, однако, нет строгого описания механизма формирования динамически устойчивых структур, равно как и единого мнения на природу ДДС. Некоторые уточнения могут быть сделаны при более подробном рассмотрении динамического поведения ДС.