Structural transformation of spin nanoclusters in low-dimensional anisotropic ferromagnets under applied magnetic field

Анотація

Аналітично та чисельно досліджуються неколінеарні дискретні доменні стінки та спектри їх малих збуджень у гейзен-бергівському анізотропному феромагнітному ланцюжку під дією магнітного поля в рамках рівняння Такено–Хомма. Виявлено частотні залежності локалізованих збуджень та коливань безперервного спектра, що перетинаються, та усунення такого виродження магнітним полем. Запропоновано варіаційний підхід для опису доменних стінок та дослідження їх стійкості. Показано, що отримані аналітичні вирази дуже добре узгоджуються з чисельними розв’язками. Знайдено яв-но повну енергію статичних дискретних доменних стінок та енергетичний бар’єр Пайерлса між ними. Розраховано діаграму стійкості для неколінеарних доменних стінок на площині параметрів обміну та магнітного поля, яка виглядає як смугаста структура областей стабільності дискретних доменних стінок із центром на вузлі та центром між вузлами. Ця особливість діаграми пояснюється осцилюючою залежністю енергетичного бар’єра Пайерлса від параметрів обміну та магнітного поля.