ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ АВТОРЕЗОНАНС СПИНОВЫХ ВОЛН

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рассматривается параметрический авторезонанс спиновых волн в ферромагнетиках с анизотропией типа “легкая ось”, когда постоянное магнитное поле и переменное поле накачки ориентированы вдоль оси анизотропии. Найдены пороговые значения амплитуды накачки, необходимые для развития процесса авторезонанса. Показано, что авторезонансное возмущение в конечной стадии преобразует однородные спиновые колебания в бегущую спиновую волну. В промежуточной стадии процесса трансформации, вблизи резонансной области, образуются устойчивые сильно-нелинейные структуры типа “темных” солитонов. Обсуждается влияние диссипации на процесс авторезонанса.

Об авторах

Михаил Александрович Борич

Институт физики металлов УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: borich@imp.uran.ru
Россия, ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620108

Аркадий Геннадиевич Шагалов

Институт физики металлов УрО РАН

Email: shagalov@imp.uran.ru
Россия, ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620108

Список литературы

  1. Friedland L., Shagalov A.G. Excitation and control of large- amplitude standing magnetization waves // Phys. Rev. B. 2019. V. 99. P. 014411-1:10.
  2. Friedland L., Shagalov A.G. Narrow autoresonant magnetization structures in finite-length ferromagnetic nanoparticles // Phys. Rev. E. 2019. V. 100. P. 32208-1:7.
  3. Nazarov V.N., Ekomasov E.G. Autoresonance control model of nonlinear dynamics of magnetization in a three-layer antiferromagnetic structure in the presence of attenuation // Lett. Materials. 2018. V. 8. P. 158–164.
  4. Калякин Л.А., Шамсутдинов М.А., Гарифуллин Р.Н., Салимов Р.К. Авторезонансное параметрическое возбуждение локализованных колебаний намагниченности в ферромагнетике полем переменной частоты // ФММ. 2007. Т. 104. № 2. C. 115–128.
  5. Shamsutdinov M.A., Kalyakin L.A., Sukhonosov A.L., Kharisov A.T. Controlling Quasi-Relativistic Dynamics of Domain Walls in the Regime of Self-Pha-sing // Phys. of Metals and Metallography. 2010. V. 110. P. 430–441.
  6. Klughertz G., Hervieux P.-A., Manfredi G. Autoresonant control of the magnetization switching in single-domain nanoparticles // J. Phys. D: Appl. Phys. 2014. V. 47. P. 345004.
  7. Klughertz G., Friedland L., Hervieux P.-A., Manfredi G. Autoresonant switching of the magnetization in single-domain nanoparticles: Two-level theory //Phys. Rev. B. 2015. V. 91. P. 104433.
  8. Екомасов Е.Г., Назаров В.Н., Гумеров А.М., Самсонов К.Ю., Муртазин Р.Р. Управление с помощью внешнего магнитного поля параметрами магнитного бризера в трехслойной ферромагнитной структуре // Письма о материалах. 2020. Т. 10. С. 141–146.
  9. Екомасов Е.Г., Назаров В.Н., Самсонов К.Ю., Муртазин Р.Р. Возможность управления динамикой и структурой магнитного солитона в трехслойной ферромагнитной структуре // Письма в ЖТФ. 2021. Т. 47. С. 15–18.
  10. Векслер В.И. Оновом методе ускорения частиц // Докл. АН СССР. 1944 Т. 44. C. 393–396.
  11. McMillan E. M. The synchrotron – a proposed high energy particle accelerator // Physical Review. 1945. V. 68. P. 143.
  12. Чириков Б.В. Прохождение нелинейной колебательной системы через резонанс // Докл. АН СССР. 1959. Т. 125. № 5. C. 1015–1018.
  13. Aranson I., Meerson B., Tajima T. Excitation of solitons by an external resonant wave with a slowly varying phase velocity // Phys. Rev. A. 1992. V. 45. P. 7500.
  14. Assaf M., Meerson B. Parametric autoresonance in Faraday waves // Phys. Rev. E. 2005. V. 72. P. 016310.
  15. Никитов С.А., Сафин А.Р., Калябин Д.В., Садовников А.В., Бегенин Е.Н., Логунов М.В., Морозова М.А., Одинцов С.А., Осокин С.А., Шараевская А.Ю., Шараевский Ю.П., Кирилюк А.И. Динамическая магноника – от гигагерцев к терагерцам // УФН. 2020. Т. 190. С. 1009–1040.
  16. Иванов Б.А., Косевич А.М., Ковалев А.С. Нелинейные волны намагниченности. Динамические и топологические солитоны. Киев. Наукова думка, 1983. 192 с.
  17. Звездин А.К., Попков А.Ф. К нелинейной теории магнитостатических спиновых волн // ЖЭТФ. 1983. Т. 84. № 2. С. 606–615.
  18. Chen M., Tsankov M.A., Nash J.M., Patton C.E. Microwave magnetic-envelope dark solitons in Yttrium Iron Garnet films // Phys. Rev. Lett. 1993. V. 70. P. 1707–1710.
  19. Xia H., Kabos P., Staudinger R.A., Patton C.E., Slavin A.N. Velocity characteristics of microwave-magnetic-envelope solitons // Phys. Rev. B. 1998. V. 58. P. 2708–2715.
  20. Scott M.M., Kostylev M.P., Kalinikos B.A., Patton C.E. Excitation of bright and dark envelope solitons for magnetostatic waves with attractive nonlinearity // Phis. Rev. B. 2005. V. 71. P. 174440-1:4.
  21. Friedland L., Shagalov A.G. Parametric autoresonant excitation of the nonlinear Schroedinger equation // Phys. Rev. E. 2016. V. 94. P. 042216-1:10.
  22. Friedland L., Shagalov A.G. Excitation of multiphase waves of nonlinear Schrodinger equation by capture into resonances // Phys. Rev. E. 2005. V. 71. P. 036206-1:12.
  23. Friedland L., Shagalov A.G. Excitation of solitons by adiabatic multiresonant forcing // Phys. Rev. Lett. 1998. V. 81. P. 4357–4361.
  24. Borich M.A., Shagalov A.G., Friedland L. Autoresonant excitation of dark solitons // Phys. Rev. E. 2015. V. 91. P. 012913-1:6.
  25. Баталов С.В., Шагалов А.Г. Авторезонансное управление солитоном намагниченности // ФММ. 2011. Т. 109. № 1. C. 3–8.
  26. Баталов С.В., Шагалов А.Г. Резонансные эффекты в динамике магнитного солитона // ФММ. 2013. T. 114. № 2. C. 1–5.
  27. Canuto C., Hussaini M.Y., Quarteroni A., Zang T.A. Spectral Methods in Fluid Dynamic // Springer Series in Computational Physics. 1988. 568 p.
  28. Shagalov A.G. Symplectic numerical methods in dynamics of nonlinear waves // Int. J. Mod. Phys. C. 1999. V. 10. P. 967–980.
  29. Kivshar Y.S., Luther-Davies B. Dark optical solitons: physics and applications // Phys. Rep. 1998. V. 298. P. 81–197.
  30. Калякин Л.А. Асимптотический анализ моделей авторезонанса // УМН. 2008. Т. 63. C. 3–70.
  31. Glebov S., Kiselev O., Tarkhanov N. Weakly Nonlinear Dispersive Waves under Parametric Resonance Perturbation // Studies in Applied Mathematics. 2010. V. 124. P. 19–37.
  32. Demidov V.E., Urazhdin S., de Loubens G., Klein O., Cros V., Anane A., Demokritov S.O. Magnetization oscillations and waves driven by pure spin currents // Phys. Rep. 2017. V. 673. P. 1–31.
  33. Смоленский Г.А., Леманов В.Л., Недлин Г.М., Петров М.П., Писарев Р.В. Физика магнитных диэлектриков. Москва: Наука, 1974. 454 c.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).