Магнітопружні коливання в антиферомагнітному нанодроті

Abstract

Проблематика. В роботі досліджуються магнітопружні коливання в антиферомагнітному нанодроті поблизу стійкого стану, які можуть бути викликані спіновим струмом. Саме при переході до антиферомагнітних наноструктур очікується суттєвий взаємовплив між магнітною та пружною підсистемами. Важливим є розгляд антиферомагнітних зразків скінченного розміру, які є більш цікавими для експериментальних досліджень, але водночас і складнішими для теоретичного опису через необхідність врахування граничних умов. Мета дослідження. Метою дослідження є визначення взаємного впливу магнітної і пружної підсистем у антиферомагнетику та вивчення особливостей цієї взаємодії, які можуть бути цікавими з точки зору практичних застосувань. Методика реалізації. Використовується Лагранжів підхід до опису динаміки системи. Досліджуються рівняння руху, отримані з варіаційного принципу для відповідного функціоналу дії. Встановлюються й аналізуються дисперсійні співвідношення для магнітопружних і пружномагнітних хвиль, що поширюються перпендикулярно осі нанодроту. Результати досліджень. Показано, що у випадку високотемпературного антиферомагнетизму навіть за достатньо малого коефіцієнта зв’язку між магнітною та пружною підсистемами відбувається якісна зміна спектра магнітопружних хвиль. Для розглянутої геометрії, що відповідає нанодроту, вплив граничних умов приводить до розмірного квантування частот. Відповідний закон квантування визначено аналітично для магнітопружних хвиль. Висновки. Визначено дисперсійні співвідношення для магнітопружної та пружномагнітної хвиль, які поширюються перпендикулярно осі нанодроту з кубічного колінеарного антиферомагнетика. Показано важливість врахування магнітопружної взаємодії в антиферомагнетику при зменшенні його розміру до нанометрових порядків. Скінченність зразку призводить до дискретизації частот магнітопружних хвиль.

Keywords

• Spintronics
• Antiferromagnet
• Magnetoelastic oscillations