Limit velocity and dispersion law for Bloch lines in ferrimagnetic domain walls

Анотація

Лінії Блоха — це особливі топологічні магнітні солітони, які можуть бути присутніми в доменних стінках (часто званих стінками Блоха) двовісних феромагнетиків; є елементом цікавої «ієрархії Блоха» топологічних солітонів «стінки Блоха–лінії Блоха–точки Блоха». Протягом кількох десятиліть лінії Блоха становили інтерес для застосувань як можливі носії інформації для магнітної пам’яті та логічних пристроїв. Обговорено загальні властивості ліній Блоха для загальної моделі двопідґраткових феримагнетиків, приділяючи особливу увагу їхній динаміці. Побудовано та проаналізовано ефективні рівняння для колективних змінних, що описують рух ліній Блоха. Передбачено універсальну поведінку цих солітонів для різних рівнів дисбалансу спинів підґраток, що використовується для розрахунку конкретних характеристик, таких як граничні швидкості, енергія, ефективні маси тощо. Встановлено, що лінії Блоха у феримагнітних доменних стінках поблизу точки компенсації спінових густин підґраток можуть рухатися набагато швидше, ніж у звичайних феромагнетиках. Знайдена залежність енергії лінії Блоха від її лінійного імпульсу демонструє нетривіальний елемент — кінцеву точку при де якому скінченному значенні імпульсу. Ця характеристика призводить до специфічної «вибухової нестійкості», яка спричиняє різку зміну швидкості солітону, що супроводжується інтенсивним випромінюванням спінових хвиль.