Особенности гистерезиса в ферромагнитной пленке на поверхности магнитожесткого антиферромагнетика с доменной структурой

Анотація

Теоретически исследовано явление обменного сдвига и особенности гистерезисных зависимостей намагниченности тонкой ферромагнитной пленки на шероховатой поверхности магнитожесткого антиферромагнетика. Предложена модель границы раздела, содержащей периодическую структуру атомных ступенек, с которыми связано пространственно неоднородное распределение намагниченности ферромагнитной пленки типа системы доменных границ. Наличие такой структуры приводит к сложной зависимости намагниченности от внешнего поля: гистерезисная кривая может принимать несимметричную форму и «распадаться» на две гистерезисные петли, разделенные «горизонтальными плато» — участками с постоянной не зависящей от поля намагниченностью. Такое поведение полевых зависимостей в последнее время наблюдалось экспериментально в различных системах ферро/антиферромагнетик. Аналитически в рамках длинноволнового приближения найдены зависимости намагниченности от внешнего поля при различных значениях характеристик ферромагнитной пленки (ее толщины, величин обменного взаимодействия и магнитной анизотропии) и границы раздела (периода неоднородной структуры и обменного взаимодействия через границу). Аналитические результаты подтверждены численными расчетами для соответствующей дискретной модели с более сложной структурой интерфейса.