КВАЗИКЛАССИЧЕСКАЯ ДИНАМИКА ВИХРЕЙ В ДВУМЕРНЫХ ЛЕГКОПЛОСКОСТНЫХ ФЕРРОМАГНЕТИКАХ
Галкин А.Ю., Иванов Б.А.

Received: December 28, 2006

PACS: 75.10.Jm, 75.45.+j, 03.75.Lm

DJVU (256.6K)

PDF (515.1K)

Исследована квазиклассическая динамика магнитных вихрей в двумерных решеточных моделях легкоплоскостных ферромагнетиков. Показано, что низкоэнергетическая часть спектра вихрей, трактуемых как квантовые возбуждения системы, обнаруживает достаточно нетривиальную структуру. Характер спектра наиболее прост для стандартных магнитных вихрей, в которых намагниченность вдали от центра вихря параллельна плоскости базиса. В этом случае спектр имеет зонную структуру, состоящую из нескольких непересекающихся зон, число зон определяется только значением атомного спина S и симметрией решетки. Для чисто двумерных магнетиков с одним спином на элементарную ячейку в случае целых или полуцелых значений спина S присутствует соответственно S или 2S зон. Для решетки с базисом с четным числом 2n спинов на ячейку число зон равно 2nS для любого спина. По сравнению со случаем стандартных вихрей, в которых намагниченность вдали от центра вихря разворачивается в легкой плоскости магнетика, ситуация сильно меняется для вихрей в конусном состоянии. Вихри в конусном состоянии возникают под действием постоянного внешнего поля, перпендикулярного легкой плоскости магнетика. Для них спектр не имеет, как правило, стандартного зонного вида и представляет собой множество, такое что в любой малой окрестности разрешенного значения энергии можно найти запрещенное и наоборот. Указана возможность осциллирующего движения вихря под действием постоянной внешней силы (аналог блоховских осцилляций электронов в кристаллах). Обсуждаются возможности реализации указанных эффектов в других упорядоченных средах, содержащих вихри.