Магнитоэлектрические свойства ферромагнитных частиц цилиндрической формы

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

В рамках феноменологического подхода изучено возникновение неоднородного магнитного состояния и связанное с этим появление неоднородной электрической поляризации в объеме малых магнитных частиц. Микроскопический механизм такой связи намагниченности с поляризацией обусловлен спин-орбитальным взаимодействием. Конкретный вид намагниченности и поляризации определяется формой и размерами частиц цилиндрической формы. Используя выражение свободной энергии для намагниченности, мы получили выражение для неоднородного распределения намагниченности в виде трехмерных магнитных вихрей. Вихревое состояние возникает только для цилиндров с радиусом больше определенного критического значения, а для частиц с меньшим радиусом возникает однородное магнитное состояние. В вихревом состоянии появляется неоднородная электрическая поляризация. Векторы локальной поляризации имеют вид лучей, направленных к оси цилиндра. Определена область существования таких неоднородных состояний. Рассмотрено изменение локальной электрической поляризации малых магнитных частиц цилиндрической формы во внешнем магнитном поле. Получено выражение для магнитоэлектрической восприимчивости.

Об авторах

Т. С. Шапошникова

Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского ФИЦ Казанский научный центр РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: t_shap@kfti.knc.ru
Россия, Казань, 420029

Р. Ф. Мамин

Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского ФИЦ Казанский научный центр РАН

Email: mamin@kfti.knc.ru
Россия, Казань, 420029

Список литературы

  1. Hehn M., Ounadjela K., Bucher J-P et al. // Science. 1996. V. 272. No. 5269. P. 1782. https://doi.org/10.1126/science.272.5269.1782
  2. Cowburn R.P., Koltsov D.K., Adeyeye A.O., Welland M. E., and Tricker D. M. // Phys. Rev. Lett. 1999. V. 83. No. 5. P. 1042. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.83.1042
  3. Stapper Jr. C.H. // J. Appl. Phys. 1969. V. 40. No. 2. P. 798. https://doi.org/10.1063/1.1657466
  4. Usov N.A., Nesmeyanov M.S. // Scientific Reports. 2020. V. 10. Art. No. 10173. https://doi.org/10.1038/s41598-020-67173-5
  5. Peixoto L., Magalhaes R., Navas D. et al. // Appl. Phys. Rev. 2020. V. 7. Art. No. 011310. https://doi.org/10.1063/1.5121702
  6. Sergienko I.A., Dagotto E. // Phys. Rev. B. 2006. V. 73, № 9, P. 094434. https://doi.org/ 10.1103/PhysRevB.73.094434
  7. Cheong S.-W., Mostovoy M. // Nat. Mater. 2007. V. 6. № 1, P. 13. https://doi.org/ 10.1038/nmat1804
  8. Roßler U. K., Bogdanov A. N., Pfleiderer C. // Nature. 2006. V. 442. P. 17. https://doi.org/10.1038/nature05056
  9. Levanyuk A.P., Blinc R. // Phys. Rev. Lett. 2013. V. 111. No. 9. Art. No. 097601. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.111.097601
  10. Hill N.A. // J. Phys. Chem. B. 2000. V. 104. No. 29. P. 6694. https://doi.org/10.1021/jp000114x
  11. Khanh N.D., Abe N., Sagayama H., Nakao A., Hanashima T., Kiyanagi R., Tokunaga Y., Arima T. // Phys. Rev. B. 2016. V. 93. № 7. P. 075117. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.93.075117
  12. Ma C., Zhang X., Xia J., Ezawa M., Jiang W., Ono T., Piramanayagam S. N., Morisako A., Zhou Y., Liu X. // Nano Lett. 2019. V. 19, P. 353. https://doi.org/ 10.1021/acs.nanolett.8b03983
  13. Zheng F., Rybakov F.N., Borisov A.B., Song D., Wang S., Li Zi-An, Du H., Kiselev N.S., Caron J., Kovacs A., Tian M., Zhang Y., Brugel S., Dunin-Borkowski R.E. // Nature Nanotechnology. 2018. V. 13. P. 451. https://doi.org/10.1038/s41565-018-0093-3
  14. Гуревич Л. Э., Филиппов Д. А. // Физика твердого тела. 1986. Т. 28. № 9. С. 2696.
  15. Zhang X., Zhou Y., Song K.M., Park T.-E., Xia J., Ezawa M., Liu X., Zhao W., Zhao G., Woo S. // J. Phys.: Condens. Matter. 2020. V. 32. P. 143001. https://doi.org/10.1088/1361-648X/ab5488
  16. Mostovoy M. // Phys. Rev. Lett. 2006. V. 96. № 6. P. 067601. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.96.067601.
  17. Логгинов А.С., Мешков Г.А., Николаев А.В., Пятаков А.П. // Письма в ЖЭТФ. 2007. Т. 86. № 2. С. 124; (Logginov A.S., Meshkov G.A., Nikolaev A.V., Pyatakov A.P. // JETP Letters. 2007. V. 86. No. 2. P. 115). https://doi.org/10.1134/S0021364007140093
  18. Levanyuk A.P., Blinc R. // Phys. Rev. Lett. 2013. V. 111. No. 9. Art. No. 097601. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.111.097601
  19. Дзялошинский И.Е. // ЖЭТФ. 1960. Т. 37. № 3. С. 881; Dzyaloshinskii I.E. // JETP. 1960. V. 10. No. 3. P. 628.
  20. Moriya T. // Phys. Rev. 1960. V. 120. No. 1. P. 91. https://doi.org/10.1103/PhysRev.120.91
  21. Звездин А.К., Пятаков А.П. // УФН. 2009. Т. 179. № 8. С. 897. https://doi.org/10.3367/UFNr.0179.200908i.0897
  22. Пятаков А.П., Звездин А.К. // УФН. 2012. Т. 182. № 6. С. 593. https://doi.org/10.3367/UFNr.0182.201206b.0593
  23. Pyatakov A.P., Sergeev A.S., Mikailzade F.A., Zvezdin A.K. // JMMM. 2015. V. 383. P. 255. https://doi.org/ 10.1016/j.jmmm.2014.11.035
  24. Шапошникова Т.С., Мамин Р.Ф. // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2021. № 12. С. 31. https://doi.org/10.31857/S1028096021120190; (Shaposhnikova T.C., Mamin R.F. // J. Surf. Invest.: X-Ray, Synchrotron Neutron Tech. 2021. V. 15. № 6. P. 1282). https://doi.org/10.1134/S1027451021060434
  25. Шапошникова Т.С., Мамин Р.Ф. // Изв. РАН. Сер. физ. 2024. Т. 88. № 5; (Shaposhnikova T.C., Mamin R.F. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2024. V. 88. No. 5. P. 783. https://doi.org/10.1134/S1062873824706597
  26. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. Москва: Наука, 1982, 620 с.
  27. Sato M., Ishii Y. // J. Appl. Phys. 1989. V. 66. P. 983. https://doi.org/10.1063/1.343481

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Институт физики твердого тела РАН, Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».