МГУ им. М. В. Ломоносова, физический факультет

Исследования нелинейных процессов и эффектов в магнитных или спиновых упорядоченных средах актуальное направление современной электродинамики гиротропных или киральных сплошных сред [1]. Актуальность изучения магнитного упорядочения обусловлена также широким применением магнитных материалов в различных приборах, устройствах радиоэлектроники и компьютерной техники, где магнитная память является основным средством хранения информации.

В работах [2-5] были получены смешанные доменные структуры, состоящие из полосовой доменной структуры и магнитной неоднородности в форме цилиндра и эллипса. В данной работе были получены теоретические зависимости величины максимального изгиба границы полосового домена от параметров ассиметрично расположенной магнитной неоднородности.

Рис. 1

Рассмотрим единичный изолированный полосовой домен при наличии внутри него цилиндрической магнитной неоднородности радиуса R. На рис. 1. изображен изолированный полосовой домен ширины w=2a, расположенный вдоль координатной оси x в бесконечной пленке толщины h, с – параметр несимметричности. Координатная ось z направлена перпендикулярно плоскости пленки, а ось y – перпендикулярно доменной стенке. Начало системы координат помещено в центр ЦМД. Магнитостатическое поле рассеяния данной цилиндрической магнитной неоднородности исказит форму полосового домена и приведет к зависимости его ширины от координаты x.

Пусть функции и определяют изгибы доменных стенок. Вычисляя вариационные производные функционала изменения магнитостатической энергии , , получаем систему нелинейных функциональных интегральных уравнений для функций и , которые при относительно малых искривлениях доменных границ можно линеаризовать. Раскладывая функции и в пределах интегрирования в ряд, имеем систему уравнений. Уравнения системы являются линейными интегральными уравнениями типа свертки и могут быть решены методом преобразования Фурье. Проводя преобразование Фурье, получим следующие выражения для форм искажения доменных границ полосового домена:

, (1)

где

и - максимальные значения функций и , описывающих формы искажений доменных границ полосового домена вследствие магнитостатического поля рассеяния несимметричного цилиндрического домена.

С помощью формул (1) определена форма полосового домена при наличии внутри него магнитного домена в форме цилиндра.

Рис.2

Литературы

[1] L. D. Landau and E. M. Lifshitz. Electrodynamics of continuous media. Pergamon, Oxford, 1984.

[2] M. L. Akimov and P. A. Polyakov. Vestnik MGU. Ser. 3. Fizika. Astronomiya. (Bulletin of the Moscow University. Ser. 3. Physics, Astronomy), 2004, № 2, p. 47-50 (in Russian).

[3] M. L. Akimov, Yu. V. Boltasova and P. A. Polyakov. Radiotekhnika i Elektronika, 46 (2001), p. 504 (in Russian) [Translation: J. Comm. Tech. Electronics, 46 (2001) p. 469].

[4] M. L. Akimov, P. A. Polyakov and N. N. Usmanov. ZhETF, 121 (2002), 347 (in Russian) [Translation: J. Exp. Theor. Phys., 94(2) (2002), p. 293].

[5] M. L. Akimov, P. A. Polyakov, Y. V. Starokurov, N. N. Usmanov, Y. N. Fedyunin. Physica B 405 (2010) 2376.