1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Радиотехника и электроника
  4. T. 68, № 5, 2023

Радиотехника и электроника, 2023, T. 68, № 5, стр. 454-460

Инерционная динамика намагниченности в ферромагнитных наночастицах вблизи насыщения

С. В. Титов a, Ю. П. Калмыков b, К. Д. Казаринов a, М. А. Черкасский c, *, А. С. Титов a

a Фрязинский филиал Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН
141190 Фрязино, Московской обл., пл. Введенского, 1, Российская Федерация

b Университет Перпиньяна
F-66860 Перпиньян, Франция

c Университет Дуйсбург-Эссен
47057 Дуйсбург, Германия

* E-mail: macherkasskii@hotmail.com

Поступила в редакцию 01.04.2022
После доработки 29.08.2022
Принята к публикации 25.09.2022

Аннотация

Получены аналитические решения инерционного уравнения Ландау–Лифшица–Гилберта для продольной и поперечной компонент намагниченности однодоменной ферромагнитной наночастицы в условиях, близких к насыщению. Метод решения основан на упрощении уравнения с помощью первых интегралов, которые находятся с использованием аналогии между инерционным движением намагниченности и механическим вращением твердого тела. Показано, что учет инерции намагниченности приводит к нутации, частота которой представлена через полный эллиптический интеграл первого рода. Рассмотрена зависимость амплитуды нутаций от величины внешнего поля.

Список литературы

  1. Neeraj K., Awari N., Kovalev S. et al. // Nature Phys. 2021. V. 17. P. 245.

  2. Olive E., Lansac Y., Wegrowe J.-E. // Appl. Phys. Lett. 2012. V. 100. № 19. Article No. 192407.

  3. Wegrowe J.-E., Ciornei M.-C. // Amer. J. Phys. 2012. V. 80. № 7. P. 607.

  4. Giordano S., Déjardin P.-M. // Phys. Rev. B. 2020. V. 102. № 21. Article No. 214406.

  5. Thonig D., Eriksson O., Pereiro M. // Sci. Rep. 2017. V. 7. Article No. 931.

  6. Fähnle M., Steiauf D., Illg C. // Phys. Rev. B. 2011. V. 84. № 17. Article No. 172403.

  7. Ciornei M.-C., Rubí J.M., Wegrowe J.-E. // Phys. Rev. B. 2011. V. 83. № 2. Article No. 020410(R).

  8. Cherkasskii M., Farle M., Semisalova A. // Phys. Rev. B. 2021. V. 103. № 17. Article No. 174435.

  9. Olive E., Lansac Y., Meyer M. et al. // J. Appl. Phys. 2015. V. 117. № 21. Article No. 213904.

  10. Cherkasskii M., Farle M., Semisalova A. // Phys. Rev. B. 2020. V. 102. № 18. Article No. 184432.

  11. Mondal R., Großenbach S., Rózsa L., Nowak U. // Phys. Rev. B. 2021. V. 103. № 10. Article No. 104404.

  12. Mondal R. // J. Phys. Condens. Matt. 2021. V. 33. № 27. Article No. 275804.

  13. Mondal R., Oppeneer P.M. // Phys. Rev. B. 2021. V. 104. № 10. Article No. 104405.

  14. Makhfudz I., Olive E., Nicolis S. // Appl. Phys. Lett. 2020. V. 117. № 13. Article No. 132403.

  15. Lomonosov A.M., Temnov V.V., Wegrowe J.-E. // Phys. Rev. B. 2021. V. 104. № 5. Article No. 054425.

  16. Handbook of Terahertz Technology for Imaging, Sensing and Communications. / Ed. D. Saeedkia. Sawston: Woodhead Publ. Lim., 2013.

  17. Kikuchi T., Tatara G. // Phys. Rev. B. 2015. V. 92. №18. Article No. 184410.

  18. Titov S.V., Coffey W.T., Kalmykov Y.P. et al. // Phys. Rev. B. 2021. V. 103. № 14. Article No. 144433.

  19. Titov S.V., Coffey W.T., Kalmykov Y.P., Zarifakis M. // Phys. Rev. B. 2021. V. 103. № 21. Article No. 214444.

  20. Гуревич А.Г., Мелков Г.А. Магнитные колебания и волны. М.: Физматлит, 1994.

  21. Варшалович Д.А., Москалёв А.Н., Херсонский В.К. Квантовая теория углового момента. Л.: Наука, 1975.

  22. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1984.

  23. Уиттекер Э.Т., Ватсон Дж.Н. Курс современного анализа. Ч. 2. Трансцендентные функции. М.: Физматлит, 1963.

  24. Справочник по специальным функциям с формулами, графиками и математическими таблицами / Под ред. М. Абрамовица, И. Стиган. М.: Наука, 1979.

  25. Kalmykov Yu.P. // Phys. Rev. A. 1992. V. 45. № 10. P. 7184.

  26. Titov S.V., Kalmykov Yu.P., Coffey W.T. // J. Chem. Phys. 2003. V. 118. № 1. P. 209.

  27. Titov S.V., Kalmykov Yu.P., Coffey W.T. // Phys. Rev. B. 2018. V. 97. № 22. Article No. 224418.

  28. Coffey W.T., Kalmykov Yu.P., Titov S.V. Thermal Fluctuations and Relaxation Processes in Nanomagnets. Singapore: World Scientific, 2020.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Радиотехника и электроника

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал