Email this article Микромагнитное моделирование ферромагнитного резонанса в наноразмерной двухслойной обменносвязанной ферромагнитной пленке квадратной формы
- Authors: Шульга Н.В.1, Дорошенко Р.А.1
-
Affiliations:
- Институт физики молекул и кристаллов УФИЦ РАН
- Issue: Vol 125, No 1 (2024)
- Pages: 10-15
- Section: ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА
- URL: https://journals.rcsi.science/0015-3230/article/view/259687
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0015323024010029
- EDN: https://elibrary.ru/ZRTYMQ
- ID: 259687
Cite item
Open Access
Access granted
Subscription Access
Abstract
Для ограниченной двухслойной обменносвязанной пленки адаптирован метод численного расчета ферромагнитного резонанса (ФМР). В этом методе система выводится из равновесного состояния путем короткого слабого возбуждения внешнего магнитного поля. Затем в пакете микромагнитного моделирования OOMMF проводится моделирование возвращения системы в равновесное состояние и фиксируется динамика намагниченности. После выполнения преобразования Фурье временного ряда изменения намагниченности рассчитываются зависимости спектральной плотности от частоты. Резонансные частоты находятся путем соотнесения максимумов этих зависимостей и соответствующих им частот. Исследованы основные моды и соответствующее им распределение возбуждения намагниченности в пленках различных размеров при изменении постоянного магнитного поля от насыщающего до нуля. Исследован ФМР, в частности, при ранее изученном вихревом распределении намагниченности в основном состоянии. Показано, что происходит переход основной моды в низкочастотную область при уменьшении напряженности внешнего магнитного поля. В дальнейшем представленная методика может быть использована для анализа динамических свойств мультиферроидных гетероструктур.
About the authors
Н. В. Шульга
Институт физики молекул и кристаллов УФИЦ РАН
Author for correspondence.
Email: shulga@anrb.ru
Russian Federation, пр. Октября, 151, Уфа, 450075
Р. А. Дорошенко
Институт физики молекул и кристаллов УФИЦ РАН
Email: shulga@anrb.ru
Russian Federation, пр. Октября, 151, Уфа, 450075
References
- Prokaznikova A.V., Paporkov V.A. Study of the magneto-optical properties of structures on curved surfaces for creating memory elements on magnetic vortices // Russian Microelectronics. 2020, V. 49. № 5. P. 358–371.
- Пятаков А.П., Сергеев А.С., Николаева Е.П., Косых Т.Б., Николаев А.В., Звездин К.А., Звездин А.К. Микромагнетизм и топологические дефекты в магнитоэлектрических средах // УФН. 2015. Т. 185. № 10. С. 1077–1088.
- Farle M., Silva T., Woltersdorf G. Spin dynamics in the time and frequency domain // Magnetic Nanostructures. Springer Tracts in Modern Physics. 2013. V. 246. P. 37–83.
- Носов А.П., Дубинин С.С., Стариченко Д.В., Иванов Д.В., Кобелев А.В., Кравцов Е.А., Рябухина М.В., Антропов Н.О., Бессонов В.Д., Наумов С.В., Устинов В.В. Особенности магнитной анизотропии тонких пленок железоиттриевого граната, полученных методом импульсного лазерного осаждения // ФММ. 2018. Т. 119. № 11. С. 1121–1126.
- Куприянова Г.С., Орлова А.Н., Зюбин А.Ю., Асташенок A.В. Ферромагнитный резонанс как метод диагностики качества многослойных структур и их функциональных свойств // Вестник СПбГУ. Сер. 4. 2016. Т. 3 (61). № 3. С. 256–266.
- Thiele A.A. Steady-State Motion of Magnetic Domains // Phys. Rev. Lett. 1973. V.30. № 6. P. 230–233.
- Guslienko K.Yu., Ivanov B.A., Novosad V., Shima H., Otani Y., Fukamichi K. Eigenfrequencies of vortex state excitations in magnetic submicron-size disks // J. Appl. Phys. 2002. V. 9. № 10. P. 8037–8039.
- Guslienko K.Yu., Scholz W., Chantrell R.W., Novosad V. Vortex-state oscillations in soft magnetic cylindrical dots // Phys. Rev. B. 2005. V. 71. P. 144407–1–144407–8.
- Giovannini L., Montoncello F., Nizzoli F., Gubbiotti G., Carlotti G., Okuno T., Shinjo T., Grimsditch M. Spin excitations of nanometric cylindrical dots in vortex and saturated magnetic states // Phys. Rev. B. 2004. V. 70. P. 172404–1–172404–8.
- De Loubens G., Riegler A., Pigeau B., Lochner F., Boust F., Guslienko K.Y., Hurdequint H., Molenkamp L.W., Schmidt G., Slavin A.N., Tiberkevich V.S., Vukadinovic N., Klein O. Bistability of Vortex Core Dynamics in a Single Perpendicularly Magnetized Nanodisk // Phys. Rev. Letters. 2009. V. 102. Issue 17. P. 177602(4).
- Baker A., Beg M., Ashton G., Albert M., Chernyshenko D., Wang W., Zhang S., Bisotti M.-A., Franchin M., Hu C.L., Stamps R., Hesjedal T., Fangohr H. Proposal of a micromagnetic standard problem for ferromagnetic resonance simulations // JMMM. 2017. V. 421. P. 428–439.
- Labbe S., Bertin P.-Y. Microwave polarizability of ferrite particles with non-uniform magnetization // J. Magn. Magn. Mater. 1999. V. 206. P. 93–105.
- d’Aquino M., Serpico C., Miano G., Forestiere C. A novel formulation for the numerical computation of magnetization modes in complex micromagnetic systems // JMMM. 2009. V. 228. № 17. P. 6130–6149.
- McMichael R.D., Stiles M.D. Magnetic normal modes of nanoelements // J. Appl. Phys. 2005. V. 97. P. 10J901–1–10J901–3.
- Шульга Н.В., Дорошенко Р.А. Резонансные моды двухслойной обменно-связанной ферромагнитной пленки при наклонном намагничивании // ФММ. 2015. Т. 116. № 2. С. 150–155.
- Donahue M.J., Porter D.G. OOMMF User’s Guide. Version 1.0 NISTIR6376. National institute of standards and technology. Gaithersburg, MD. 1999.
- Сукстанский А.Л., Ямпольская Г.И. Динамическая магнитная восприимчивость двухслойной пленки в сильном магнитном поле. // ФТТ. 2000. Т. 42. № 5. С. 866–872.
