Расчет амплитуды акустических волн в наноразмерных магнетиках в переменном магнитном поле, обусловленных смещениями доменных границ

УДК 534.2

  • Людмила Павловна Петрова Юго-Западный государственный университет (Курск, Россия) Email: petrovalp@inbox.ru
  • Николай Михайлович Игнатенко Юго-Западный государственный университет (Курск, Россия) Email: inmkstu@bk.ru
  • Андрей Сергеевич Громков Юго-Западный государственный университет (Курск, Россия) Email: andrei_gromkov@mail.ru
Ключевые слова: нанокристаллы, магнетики, переменное магнитное поле, акустические волны, доменные границы, вектор спонтанной намагниченности, коэффициент поглощения, волновой вектор

Аннотация

Предложен алгоритм расчета амплитуды суммарного акустического сигнала, генерируемого переменным магнитным полем в нанокристаллических магнетиках в форме ленты с полидоменными нанозернами при обратимых смещениях доменных границ с использованием макроскопического подхода. Расчет произведен для случая, когда волновой вектор kв направлен вдоль магнитного поля, параллельного плоскости ленты. При этом для несущей частоты учтено влияние ангармонизма в смещениях доменных границ. Найдены ориентационная и частотные зависимости для волнового вектора и коэффициента поглощения сигнала в предположении, что процессами вращений можно пренебречь.

Показано существенное влияние остаточных внутренних напряжений в НКМ, состоящих из нанозерен (поли- или монодоменных), на коэффициент поглощения и амплитуду генерируемого ДГ сигнала.

С уменьшением размеров нанозерен происходит уменьшение констант магнитной анизотропии, в этом случае существенным является и процесс генерации за счет вращений векторов спонтанной намагниченности, который надо учитывать во взаимосвязи с процессами смещения.

Предложенный алгоритм расчета амплитуд сигналов, генерируемых нанокристаллическим магнетиком, может быть использован для прогнозирования стрикционных свойств разрабатываемых перспективных НКМ, расчета амплитуд генерируемых сигналов на несущей частоте и гармониках.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Людмила Павловна Петрова, Юго-Западный государственный университет (Курск, Россия)

кандидат физико-математических наук, доцент кафедры нанотехнологий, микроэлектроники, общей и прикладной физики

Николай Михайлович Игнатенко, Юго-Западный государственный университет (Курск, Россия)

доктор физико-математических наук, профессор кафедры нанотехнологий, микроэлектроники, общей и прикладной физики

Андрей Сергеевич Громков, Юго-Западный государственный университет (Курск, Россия)

аспирант кафедры нанотехнологий, микроэлектроники, общей и прикладной физики

Литература

Пятаков А.П. Магнитное общество. Бюллетень. 2007. Т. 8. № 1.

Матренин С.В., Овечкин Б.Б. Наноматериалы и наноустройства на их основе // Управление качеством. 2017. № 7.

Золотухин И.В., Калинин Ю.Е., Стогней О.В. Новые направления физического материаловедения : учеб. пособие. Воронеж, 2000.

Komina O.Y., Zhukov E.A., Adam ova M.E., Scherbakov Y.I., Zhukova VI. Interaction of domain wall with magnetic fields and acoustic waves in yttrium orthoferrite // Proceedings of IFOST-2016. 11th International Forum on Strategic Techno-logy IFOST-2016. 2016. DOI: 10.1109/IFOST.2016.7884060.

Komina O.Y., Zhukov E.A. Influence of Constant Magnetic Field on Domain Wall Dynamics in YFeO3 // Solid State Phenomena. Vol. 265. 2017. DOI: 10.4028/www.scientific. net/SSP.265.636.

Hollander R.B., Muller C., McCord J. Magnetic domain walls as broadband spin wave and elastic magnetisation wave emitters // Scientific Reports 8 (1). 2018. DOI: 10.1038/s41598-018-31689-8.

Pyatakov A.P., Sergeev A.S., Sechin D.A., Meshkov G.A., Nikolaeva E.P., Nikolaev A.V, Logginov A.S., Zvezdin A.K. Magnetic domain wall motion triggered by electric field // Journal of Physics: Conference Series. 2010. Vol. 200. № SECTION 3. DOI: 10.1088/1742-6596/200/3/032059.

Yuan S.W., Bertram H.N. Magnetic thin film domain wall motion under dynamic fields // Journal of Applied Physics. Vol. 72. 1992. DOI: 10.1063/1.351829.

Родионов А.А. Релаксационные эффекты в ферромагнетиках в сложных полях : дисс. ... д-ра физ.-мат. наук. Курск, 1994.

Петрова Л.П., Новичкова Т.А., Игнатенко Н.М. Макроскопический подход при описании упругих и неупругих свойств нанокристаллических магнетиков // Известия Юго-Западного гос. ун-та. Серия : Техника и технологии. 2014. № 4.

Родионов А.А., Петрова Л.П. Генерация гармоник в магнетиках доменными границами // Известия КурскГТУ. 2001. № 6.

Родионов А. А., Игнатенко Н. М., Петрова Л. П. Генерация упругих волн в магнетиках в переменных магнитных полях : сб. трудов XI сессии Росс. акуст. общ. М., 2001. Т. 2.

Опубликован
2021-09-10
Как цитировать
Петрова Л. П., Игнатенко Н. М., Громков А. С. Расчет амплитуды акустических волн в наноразмерных магнетиках в переменном магнитном поле, обусловленных смещениями доменных границ // Известия Алтайского государственного университета, 2021, № 4(120). С. 47-52 DOI: 10.14258/izvasu(2021)4-07. URL: http://izvestiya.asu.ru/article/view/%282021%294-07.

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)