Текущий выпуск Номер 5, 2020 Том 12
[ Switch to English ]

Численное моделирование двумерных магнитных скирмионных структур

 pdf (389K)

В данной работе с помощью алгоритма Метрополиса авторами были изучены магнитные системы, в которых из-за конкуренции между прямым гейзенберговским обменом и взаимодействием Дзялошинского–Мория возникают магнитные вихревые структуры — скирмионы.

В статье рассматриваются условия зарождения и стабильного существования магнитных скирмионов в двумерных магнитных пленках в рамках классической модели Гейзенберга. Изучена термическая стабильность скирмионов в магнитной пленке. Были рассмотрены процессы формирования различных состояний в изучаемой системе при варьировании величины внешнего магнитного поля, выделены различные фазы, в которые переходит система спинов Гейзенберга. Было выделено семь фаз: парамагнитная, спиральная, лабиринтная, спираль-скирмионная, скирмионная, скирмион-ферромагнитная и ферромагнитная фазы, подробный анализ конфигураций которых приводится в статье.

Построены две фазовые диаграммы: на первой показано поведение системы при постоянном $D$ в зависимости от величин внешнего магнитного поля и температуры: $(T, B)$, на второй — изменение кон- фигураций системы при постоянной температуре $T$ в зависимости от величины взаимодействия Дзялошинского–Мории и внешнего магнитного поля: $(D, B)$.

Полученные в ходе численных экспериментов данные будут использованы в дальнейших исследованиях при определении модельных параметров системы для формирования стабильного скирмионного состояния и разработки методов контроля скирмионов в магнитной пленке.

Ключевые слова: магнитный скирмион, модель Гейзенберга, алгоритм Метрополиса, фазовая диаграмма, высокопроизводительные вычисления
Цитата: Васильев Е.В., Пержу А.В., Король А.О., Капитан Д.Ю., Рыбин А.Е., Солдатов К.С., Капитан В.Ю. Численное моделирование двумерных магнитных скирмионных структур // Компьютерные исследования и моделирование, 2020, т. 12, № 5, с. 1051-1061
Citation in English: Vasiliev E.V., Perzhu A.V., Korol A.O., Kapitan D.Y., Rubin A.E., Soldatov K.S., Kapitan V.U. Numerical simulation of two-dimensional magnetic skyrmion structures // Computer Research and Modeling, 2020, vol. 12, no. 5, pp. 1051-1061
DOI: 10.20537/2076-7633-2020-12-5-1051-1061
Creative Commons License Статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NoDerivs 3.0 Unported License.

Полнотекстовая версия журнала доступна также на сайте научной электронной библиотеки eLIBRARY.RU

Журнал входит в Перечень российских рецензируемых научных журналов, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук ВАК, группы специальностей: 01.01.00, 01.02.00.
 

Международная Междисциплинарная Конференция "Математика. Компьютер. Образование"

Международная Междисциплинарная Конференция МАТЕМАТИКА. КОМПЬЮТЕР. ОБРАЗОВАНИЕ.

Журнал включен в базу данных Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science

Журнал индексируется в Scopus