Блоховская линия
Cтраница 3
Редкоземельные ортоферриты ( РЗО), являются многочисленной и интенсивно изучаемой группой антиферромагнетиков со слабым ферромагнетизмом. В настоящее время в физике нелинейных явлений в конденсированных средах большое внимание привлекают исследования существенно нелинейных объектов типа пространственно-локализованных структур, солитонов, вихрей, спиралей и т.п. Существование блоховских линий ( БЛ) в РЗО было предсказано более 20 лет назад, но лишь в 1997 году линии были обнаружены экспериментально. [31]
Отступление от правила было объяснено тем, что некоторые блоховские линии в домене могут содержать блоховскую точку. В результате блоховская линия содержит участки разного знака. [32]
В первом случае они существуют как метастабильные образования, и их появление может быть связано с предысторией возникновения соответствующего магнитного состояния или с действием внешних сил. Известно также спонтанное образование линий в процессе движения ДГ ( см. гл. Оказалось, что блоховские линии могут быть вертикальными ( ВБЛ) или горизонтальными ( ГБЛ), если они перпендикулярны или параллельны поверхности пленки соответственно. [33]
Блоховские линии могут существовать как в блоховских, так и в нее-левских стенках. В первом случае они, по существу, представляют собой неелевские участки на блоховской стенке, во втором, наоборот, блоховские участки на неелевской стенке. Как и ДГ, могут существовать блоховские линии двух противоположных полярностей. Пусть с представляет собой ось, вокруг которой происходит поворот М в простой ДГ. Для блоховской и неелевской ДГ с параллельна нормали к плоскости ДГ и плоскости пленки соответственно. Распределение М в ДГ при наличии блоховской линии можно представить, если иметь в виду, что, продвигаясь вдоль направления, перпендикулярного ВБЛ, ось с поворачивается вокруг направления М в одном из доменов. Такой поворот может быть как по часовой стрелке так и против. [34]
Однако магнитные полюса соседних доменов стремятся повернуть вектор 15 доменной границы вблизи поверхности в плоскости ху. Понятно, что это может привести к образованию в границе переходного участка типа блоховской линии, но уже ье вертикальной, а горизонтальной. А генерация, движение и аннигиляция таких горизонтальных блоховских линий в движущейся доменной границе, как показали расчеты Слончевского, оказывают существенное влияние на величину критической скорости ее движения. [35]
Ниже рассмотрено стационарное движение изолированных доменов вдоль поверхности ЦМД-пленки. При этом внутренняя структура ДГ и связанные с ней силы учитываться не будут. Для ЦМД такой подход справедлив или при п - - 2, или в случае малого числа блоховских линий, укладывающихся на его периметре. Что касается несквозных ЦМД, из-за отсутствия представлений о структуре их стенок предлагаемый подход является единственно целесообразным. Однако при этом трудно судить о рамках его применимости. [36]
Гиротропная сила играет весьма важную роль в динамике ДГ со сложной магнитной структурой. Можно заметить, что она отлична от нуля только в том случае, когда имеется зависимость от координат сразу обоих углов - в и у, характеризующих распределение М в кристалле. Следовательно, она отсутствует в ДГ с одномерным распределением М и имеется, когда ДГ содержат вертикальные или горизонтальные блоховские линии. При движении ДГ с блоховскими линиями гиротропная сила приводит в движение эти линии. При наличии фиксированных елоховских линий в изолированных доменах, например в ЦМД, гиротропная сила приводит к отклонению движущихся под действием градиента внешнего магнитного поля доменов от направления этого градиента. [37]
Сопоставление хода кривых V ( АЯ) и и0 7 ( АЯ) на рис. 3 и 4 позволяет предположить, что отмечаемое при переходе к аномальному поведению снижение скорости продвижения может быть объяснено увеличением числа блоховских линий на поверхности ЦМД. Такое несоответствие ( 2000 и - 40) показывает, что переход к аномальному поведению может быть описан с помощью выражения ( 5) только качественно. По-видимому это обусловлено тем, что предлагаемое моделью Слон-чевского выражение ( 5) не учитывает возможности создания сгустков блоховских линий. [38]
 |
Различные варианты распределения намагниченности в центре доменной границы ЦМД. [39] |
Непонятно было даже то, как цилиндрически-симметричный домен может выбрать, в какую сторону ему отклоняться - вправо или влево. Экспериментально установлено, что аномальное поведение особенно сильно проявляется у ЦМД со сложной структурой доменной границы, а именно: в тех случаях, когда граница содержит большое число блоховских линий. Довольно скоро была развита теория, объясняющая это поведение. [40]
Гиротропная сила играет весьма важную роль в динамике ДГ со сложной магнитной структурой. Можно заметить, что она отлична от нуля только в том случае, когда имеется зависимость от координат сразу обоих углов - в и у, характеризующих распределение М в кристалле. Следовательно, она отсутствует в ДГ с одномерным распределением М и имеется, когда ДГ содержат вертикальные или горизонтальные блоховские линии. При движении ДГ с блоховскими линиями гиротропная сила приводит в движение эти линии. При наличии фиксированных елоховских линий в изолированных доменах, например в ЦМД, гиротропная сила приводит к отклонению движущихся под действием градиента внешнего магнитного поля доменов от направления этого градиента. [41]
Как указывалось выше, при выходе блоховской ДГ на поверхность пленки образуются магнито статические полюса. На рис. 1.13 д б изображены такие полюса для двух идентичных ДГ с вращением М по часовой стрелке и против. Такие ДГ называются стенками с переменной полярностью. Переходную область между участками ДГ с разной полярностью принято называть блоховской линией. [42]
Блоховские линии могут существовать как в блоховских, так и в нее-левских стенках. В первом случае они, по существу, представляют собой неелевские участки на блоховской стенке, во втором, наоборот, блоховские участки на неелевской стенке. Как и ДГ, могут существовать блоховские линии двух противоположных полярностей. Пусть с представляет собой ось, вокруг которой происходит поворот М в простой ДГ. Для блоховской и неелевской ДГ с параллельна нормали к плоскости ДГ и плоскости пленки соответственно. Распределение М в ДГ при наличии блоховской линии можно представить, если иметь в виду, что, продвигаясь вдоль направления, перпендикулярного ВБЛ, ось с поворачивается вокруг направления М в одном из доменов. Такой поворот может быть как по часовой стрелке так и против. [43]
Рассмотрим структуру простейшей неоднородной границы. Возникает ситуация, похожая на ту, которая имела место при исследовании доменных границ в одноосном ферромагнетике. При переходе от одного из них к другому появляется проигрыш как в обменной энергии, так и в энергии анизотропии. В результате оказывается, что участки доменной границы с различными ( р отделены друг от друга расположенной внутри границы переходной областью конечной толщины. Эту область, проходящую вдоль некоторой линии в плоскости доменной границы, принято называть блоховской линией, что подчеркивает ее сходство с блоховской доменной границей. [44]
Однако в ряде магнетиков, прежде всего в пленках ферритов-гранатов, были обнаружены отклонения свойств некоторых ЦМД от обычных. Найдены так называемые жесткие ЦМД, диаметр которых несколько больше стандартного. Жесткие ЦМД стабильны в более широком интервале полей, в частности, коллапсируют при большем значении поля, чем обычные. Кроме того, обнаружены гантелевидные домены, подобные ЦМД, но имеющие неправильную форму типа капли с перетяжкой. Если число этих линий невелико и расстояние между ними меньше, чем толщина отдельной линии, то они не влияют на статические свойства ЦМД. Если же блоховских линий так много, что расстояние между ними сравнимо с их толщиной, то необходимо учитывать их взаимодействие. Анализ показывает, что блоховские линии одного знака отталкиваются. Следовательно, их наличие растягивает доменную границу и увеличивает диаметр ЦМД. При увеличении поля ЦМД должен сжиматься, однако отталкивание блоховских линий противодействует сжатию; в результате ЦМД коллапсирует в большем поле. [45]
Страницы: 1 2 3 4