Высокочастотная переориентация намагниченности в ансамблях однодоменных частиц и их отклик на импульс поля тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.04 ВАК РФ

На правах рукописи

Носов Леонид Сергеевич

ВЫСОКОЧАСТОТНАЯ ПЕРЕОРИЕНТАЦИЯ НАМАГНИЧЕННОСТИ В АНСАМБЛЯХ ОДНОДОМЕННЫХ ЧАСТИЦ И ИХ ОТКЛИК НА ИМПУЛЬС ПОЛЯ

01.04.04 .....физическая электроника

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата физико-математических паук

Архангельск — 2006

Работа выполнена на кафедре радиофизики и электроники Сыктывкарского государственного университета.

Научный руководитель: доктор физико-математических наук,

профессор Котов Леонид Нафанаилович

Официальные оппоненты: доктор физико-математических паук,

профессор Шавров Владимир Григорьевич

кандидат физико-математических наук, доцент Крылов Александр Сергеевич

Ведущая организация: Санкт-Петербургский государственный

университет

Защита состоится" " июля 2000 в /6 ч. мин. на заседании регионального диссертационного совета КМ 212.191.02 при Поморском государственном университете имени М. В. Ломоносова но адресу: 163002, г. Архангельск, пр. Ломоносова, д. 4, ауд. 37

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Поморского государственного университета имени М. В. Ломоносова.

Отзывы на автореферат, заверенные гербовой печатью организации, просьба направлять по указанному адресу в двух экземплярах не позднее, чем за две педели до защиты.

Автореферат разослан " /3 " июня 2006.

Ученый секретарь диссертационного ,—)

совета Е. С. Гусаревич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Задачи записи информации на различные носители, особенно магнитные, и считывания с них, давно волнуют физиков и инженеров. До сих пор не найдено альтернативы такому носителю информации, как магнитная лента [1, 2]. Это побуждает последователен искать все новые методы записи и считывания и новые виды носителей информации. В случая магнитных носителей обычно производят теоретические разработки, а затем пытаются экспериментально реализовать разработанное устройство [2, 3, 4]. Для теоретических исследований в большинстве случаев используют инструменты численного моделирования. Другими словами, численное моделирование процессов персмагничивання и динамики намагниченности магнитных материалов очень актуальны, поскольку большинство устройств памяти, сенсоров, элементов, считывающих информацию, и электронных устройств разрабатываются в основном на базе магнитных материалов.

Современные энергонезависимые магнитные накопители информации характеризуются очень большой плотностью записи и малым временем доступа, причем с каждым годом эти характеристики улучшаются. Однако, уменьшение времени доступа в будущем должно достигнуть своего предела, поскольку в современных накопителях для выборки информации используются механические системы: движущиеся головки и вращающиеся диски. Одним из альтернативных накопителен с очень малым временем доступа может быть накопитель, основанный па,импульсной высокочастотной записи. Объём хранимой информации для таких накопителей на сегодняшний день невелик и составляет примерно 103 4- 104 бит при объеме магнитного носителя 0.3 см3 [5]. Существуют так же разработки носителей информации, основанных на эффекте фотонного эха 10].

Другим альтернативным носителем информации может служить ансамбль ориентированных однодоменных ферромагннтных или феррп-товых частиц, информация в которых хранится в виде определённой ориентации вектора намагниченности частиц, резонансные частоты которых

находится в определенном, достаточно узком интервале частот [7]. При этом запись на такой носитель можно осуществить импульсом переменного магнитного ноля большой амплитуды [7]. Лишь недавно появились сообщения о создании новых вычислительных устройств и памяти с использованием лазера в качестве носителя сигнала внутри процессора и памяти [8]. ' •

В данной работе решается фундаментальная задача поведения динамики намагниченности ансамблей однодоменных частиц при воздействии па них импульсов переменного магнитного гюля.

Цели п задачи настоящего исследования. Данная работа посвяще-

на исследованию магнитной переориентации отдельных однодоменных частиц и отклика на импульс электромагнитного поля от ансамблей ориентированных однодоменных ферромагнитных, ферритовых и аптпфер-ромагпптпых частиц из материала, обладающего кубической анизотропией. Цель данной работы исследование высокочастотных линейных н нелинейных магнитных свойств систем ориентированных однодоменных магнитных частиц в немагнитных матрицах. Для этого поставлен ряд задач:

1. Выявить влияние различных факторов па величину п спектр электромагнитного отклик от ансамбля ориентированных частиц на импульс поля;

2. Путем моделирования динамики намагниченности одподомеппой частицы, выявить возможности высокочастотной переориентации одподомеппой частицы;

3. Выявить различные способы изменения магнитных структуры ансамблей частиц и методы пх регистрации;

4. Разработать метод расчета линейной п нелинейной динамики намагниченности крупных ансамблей взаимодействующих частиц -метод аппроксимации сплошной средой;

5. Выявить перспективы внедрения носителей информации, основанных на частотном принципе записи-считывания.

Научная новизна работы. Впервые рассмотрена линейная и нелинейная динамика намагниченности частиц в ансамблях свободных и различным образом взаимодействующих однодоменных магнитных частиц с использованием численного моделирования уравнения динамики намагниченности. Впервые показана возможность записи информации па ансамблях невзаимодействующих однодоменных частиц импульсами переменного магнитного поля. Предложенный метод аппроксимации мелкодисперсной среды сплошной средой позволил объяснить наблюдаемые особенности линий ферромагнитного резонансного поглощения в мстал-лоднэлсктрическнх пленках. Отмечен ряд наиболее значимых результатов, приведённых в работе и выносимых на защиту:

1. Показана возможность высокочастотной магнитной переориентации свободных однодоменных частиц путем воздействия на них импульса переменного магнитного поля;

2. Выявлен пороговый характер явления высокочастотной переориентации и определены зависимости порога переориентации однодо-менной частицы от частоты н параметров самой частицы: параметра затухания, анизотропии, формы;

3. Предложен способ регистрации факта переориентации частиц в ансамбле по электромагнитному отклику на импульс слабоперемсн-ного поля;

4. Показана возможность изменения магнитной структуры небольших (до 64 частиц) ансамблей дипольно взаимодействующих частиц;

5. Показано, что изменения магнитной структуры ансамблей взаимодействующих частиц приводят к изменениям в электромагнитном отклике на импульс слабоперемепного магнитного поля;

6. Предложен метод аппроксимации крупных ансамблей однодоменных частиц сплошной.средой с усреднённой но объему памапшчен-

. ноетью, который позволил объяснить наблюдаемые зависимости

положения, ширины и формы линий ферромагнитного резонансного поглощения в металлодналсктритоских плёнках;

7. Выявлена возможность изменения магнитной структуры металло-диэлектрпческнх плёнок и связь этого нзменення со спектром электромагнитного отклика при действии импульса слабонсрс.мсиного магнитного поля.

Научная и практическая значимость работы. Полученные результаты являются качественно новыми и вносят существенный вклад в формирование современных представлений о физике малых магнитных частиц и их ансамблей. Результаты исследования могут быть использованы при теоретических и экспериментальных исследованиях магнитных свойств мелкодисперсных магнетиков. С практической точки зрения следует отметить тот факт, что в данной работе рассмотрены перспективы использования ансамблей однодоменных частиц в качестве носителя информации с частотным принципом записи-считывания. Кроме того, результаты работы могут быть использованы при создании различных программируемых фильтров и других устройств СВЧ- и микроэлектроники. Результаты работы выявляют возможность создания принципиально нового носителя информации, основанного на частотном принципе заппсп-счптываппя. Такой носитель может быть реализован па ансамбле однодоменных невзаимодействующих частиц.

Личный вклад автора в исследования динамики намагниченности однодоменных частиц в ансамблях заключается в выборе физических и математических моделей, разработке методики исследования и предложении механизмов возникновения явлений, наблюдаемых в эксперименте.

Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на V и VI Всероссийских научных конференциях студентов-радиофизнков (Санкт-Петербург, 2001 и 2002), ira 18-той Международной гпколе-семпнаре «Новые магнитные материалы микроэлектроники» (Москва, 2002), па 30-той и 31-ой Международных школах физиков-теоретиков «Коуровка» (Кыштым. 2004 и 2006), на Молодёжной научной

конференции памяти Фролова (Сыктывкар, 2004), на 15-той Коми республиканской молодежной научной конференции (Сыктывкар, 2004), на 2-ой Курчатовской молодежной научной школе (Москва, 2004), на заседании секции «Магнетизм» Научного Совета РАН по физике конденсированных сред (Москва, 2004), на 3-ем Московском Международном Симпозиуме по Магнетизму (Москва, 2005), па университетских конференциях «Февральские чтения» (Сыктывкар. 2004, 2005 и 2000) и на научных семинарах кафедры радиофизики и электропики Сыктывкарского государственного университета.

Отдельные части работы выполнены при поддержке различных грантов:

• грант КЦФЕ 2002 года для молодых ученых студентов п аспирантов №М02-2.4Д-92;

• грант КЦФЕ 2003 года для молодых ученых студентов и аспирантов ЖМ03-2.4Д-38;

• грант Федерального агентства по образованию 2004 года для поддержки научных исследований аспирантов №А04-2.9-146;

• грант РФФИ №06-02-17302.

Результаты работы опубликованы в 2 статьях в центральных переводных журналах, в 7 статьях в материалах российских и международных конференций, в 16 тезисах российских и международных конференций, в 2 аннотациях по грантам н одной статье в Вестнике Сыктывкарского университета. Список публикаций по материалам диссертации приведен в конце автореферата до списка цитируемой литературы. Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка цитированной литературы и авторского списка. Работа изложена на 145 страницах. Список литературы содержит 139 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность нсследусмой проблемы, сформулирована цель и задачи диссертационной работы, перечислены полученные в диссертации новые результаты, раскрыта научная и практическая значимость работы и описана структура диссертации.

Первая глава посвящена обзору литературы по исследованию поведения ансамблей одподомеппых частиц в импульсных и переменных полях. Описаны возможные размеры исследуемых частиц, их статические и динамические свойства. Выявлены основные методы получения ансамблей частиц. Рассмотрены основные динамические и критические явления в ансамблях однодоменных частиц. Динамика намагниченности однодоменных ферромагнитных пли феррптовых частиц описана уравнением Ландау-Лифпшца [9):

~ = -7[М х Не„] + Я, (1)

где М - вектор намагниченности частицы; 7 гиромагнитное отношение; Нг}{ эффективное поле, действующее на намагниченность частицы; К - некий релаксационный член, выбор которого обычно определяется из условий задачи. В том случае, когда мы рассматриваем антп-ферромагпетпк пли феррит па очень высоких частотах, уравнение (1) записывается для намагниченности М1 каждой подрешеткп в отдельности (г номе]) подрешеткп) [9):

^ = -Ъ[Мг х Н%] + Я« (2)

где в эффективное поле входит слагаемое, отвечающее за межпод-

решеточный обмен. В случае двухиодрешёточпого аптиферромагнетнка иоле межподрешеточного обмена имеет вид [9]:

Н™, = -АМ;, (3)

С использованием уравнения (1) найдены частоты линейного ферромагнитного резонанса (ФМР) и исследована динамику намагниченности в нелинейном случае путём численного моделирования.

Во второй главе рассмотрена методика численного моделирования динамики намагниченности однодоменных частиц в ансамблях [25]. Рассмотрены методы вычисления основных слагаемых эффективного поля Нец и методы численного решения уравнения (1) с релаксационным членом в форме Гильберта [9]. Для удобства моделирования предложено использование приведённых времени ** и частоты ш*: = £ • о«о, о.'* = ¡^/(¿.'о, где и>о - частота собственных колебаний намагниченности в отсутствие затухания. В этом случае эффективное магнитное поле Нец также будет перснормпровано: Н*ец = Нсц/Щ, где Но = <¿>0/7 постоянная составляющая эффективного поля, определяющая м0. Рассмотрен и описан метод аппроксимации сплошной средой для исследования крупных (размером более 1 мкм) ансамблей однодоменных частиц. В случае аппроксимации сплошной средой вычисление поля дниоль-дшюльного взаимодействия может быть ускорено путем использования алгоритма быстрого преобразования Фурье (БПФ) [10].

В третьей главе показана возможность персмагпичнваиия свободных эллипсоидальных однодоменных частиц путём воздействия импульсом переменного магнитного поля. Данное явление носит пороговый характер, поэтому введено понятие порога переориентации, который зависит от частоты и формы частиц (рис. 1) Наличие переориентированных по частоте частиц можно обнаружить но электромагнитному отклику па импульс слабоперемениого магнитного поля.

В четвертой главе рассмотрена возможность магнитной переориентации однодоменных аптпферромагпптпых частиц в форме шара. Это явление также носит пороговый характер, поэтому определены зависимости порога магнитной переориентации от частоты переменного поля, параметра затухания и угла между полем п начальной ориентацией вектора антиферромагнетизма. Рассмотрена нелинейная динамика намаг-ниченностей подрешеток.

Пятая глава посвящена исследованию динамики намагниченности в небольших (до 64 частиц) ансамблях дипольно взаимодействующих однодоменных частиц. В данном случае, в. результате воздействия импульса переменного поля на ансамбль взаимодействующих сферических

0.1-

0.2-

>2 3 4 5

0

2

4

6

8

со

Рис. 1. Зависимость порога переориентации при а = 0.01 от приведенной частоты при различных размагничивающих факторах частицы: 1 -1/3, 2 - 0.3, 3 0.2, 4 0.1, 5 0.

частиц, изменялась ориентация намагниченности не отдельной частицы, а магнитная структура в целом. Показано, что переориентация влияет и на отклик системы (рис. 2), где II ■ напряжение на регистрирующей катушке, в которой расположен ансамбль частиц. Происходит расщепление спектра отклика и его смещение в область более низких частот (рис. 2). Порог изменения магнитной структуры, то есть минимальная амплитуда переменного поля, при которой происходит изменение магнитной структуры, зависит от поля диполь-дннолы-юго взаимодействия, которое определяется параметром Нф/:

где М - намагниченность частиц; V • средний объем частиц; К\ - первая константа кубической анизотропии; а - расстояние между двумя соседними частицами.

Шестая глава посвящена теоретическому изучению динамических н критических явлений в крупных ансамблях однодомеппых ферромагнитных частиц, находящихся в диэлектрической матрице (нанокомпо-

и

Рис. 2. (а): Отклик от ансамбля из Лг = 64 частиц после изменения магнитной структуры путем воздействия импульса поля с г(рпведепной частотой и* — 0.7 при Н(и = 0.045. Пунктиром показан электромагнитный отклик до изменения магнитпоП структуры. (Ь): Соответствующая магнитная структура ансамбля из Лг = 04 частиц до (слева) и после (справа) воздействия импульсом ноля.

О 2 4 б 8 10

0)*

Рис. 3. Отклик от нлёикп до (пунктирная кривая, ..магнитная структура слева) и после (сплошная кривая, магнитная структура справа) воздействия импульсом высокочастотного поля с /г* = 0.4 "и'иг* = 0.7 при чу =0.4.

зптные пленки составов (Fe.^5Co,^5Z7^lo)J:(Al20■¿)l-x. х концентрация металлической фазы). Приводится теоретический анализ зависимости положения, ширины и формы линий поглощения ФМР от концентрации металлической фазы х ~ пу (где пу — объёмная; концентрация час.тнц в ансамбле) путём аппроксимации плёнок сплошной средой. Показано, что до порога нерколяции ширина линии ФМР определяется диполь-нын уширеннем, а после порога перколяции - обменным «сужением» [23]. Далее, путём численного моделирования динамики намагниченности частиц с использованием метода аппроксимации ансамбля частиц сплошной средой показана возможность изменения магнитной структуры плёнок путём возбуждения их импульсом переменного магнитного ноля большой амплитуды. Это изменение определённым образом отра-

жастся в электромагнитном отклике -- амплитуда отклика может уменьшиться, и основной максимум в зависимости амплитуды отклика от частоты может сместиться в область более высоких частот (рис. 3).

В заключении приводятся основные выводы по диссертационной работе и выносимые автором на защиту.

Список публикаций по материалам диссертации

[1] Носов. Л. С. Перемагпичиваппе частиц импульсами переменного поля [Текст] / Л. С. Носов /7 V Всероссийская научная конференция студентов-радпофизпков : тез. докл. (Санкт-Петербург, 11-14 декабря 2001 г.). - СПб. : изд-во СПбГУ, 2001. - С. 84-85.

[2] Копию, Л. Н. О возможности использования явления ФМР для магнитной записи информации [Текст] / Л. Н. Котов, Л. С. Носов // «Новые магнитные материалы микроэлектроники (НМММ-18)» : тр. XVIII междунар. шк.-сем. (Москва, 25-28 июня 2002 г.). Москва, 2002. ■ С.734 730.

[3] Котов, Л. Н. Переориентация магнитного момента однодоменной частицы импульсом переменного поля [Текст] / Л. Н. Котов, Л. С. Носов ■'/' Магнитные фазовые переходы : тр. V междунар. сем., посвященного памяти К.П. Белова (Махачкала. 12 сентября 2002 г.). Махачкала, 2002. ■ С. 35 38.

[4] Носов, Л. С. О перемагнпчнванпи частицы высокочастотным по лем [Текст] / Л. С. Носов // VI Всероссийская научная конференция студентов-раднофизиков : тез. докл. (Санкт-Петербург, 10 11 декабря 2002 г.). - СПб. : нзд-во СПбГУ, 2002. - С. 39-41.

[5] Носов, Л. С. Влияние сильного переменного поля на отклик одно-доменных ферромагнитных частиц [Текст] / Л. С. Носов /,' Материалы паио-, микро- и оптоэлектронпкн: физические свойства и применение : тр. межрегиоп. науч. тк. для студ- и аспирантов (Саранск, 11 13 ноября 2002 г.). - Саранск : нзд-во Мордов. ун-та, 2002. - С. 80.

[6] Носов. Л. С. Электромагнитный отклик и перемагшпивание одно-доменных частиц [Текст] / Л. С. Носов // 7 Санкт-Петербургская ассамблея молодых ученых и специалистов : аннотации работ по грантам Санкт-Петербургского конкурса 2002 г. для студентов, аспирантов и молодых специалистов. -- СПб. : изд-во СПбГУ, 2002.

С. 29.

[7] Носов, Л. С. О переориентации однодоменных эллипсоидальных частиц [Текст] / Л. С. Носов // 9 Всероссийская научная конференция студентов-фпзпков и молодых ученых (ВНКСФ-9) : тез. докл. (Красноярск, 28 марта - 3 апреля 2003 г.). - Т.1. - Екатеринбург ; Красноярск : изд-во АСФ России, 2003. С. 322 -324.

[8] Котов. Л. Н. Переориентация вектора намагниченности в однодо-менной частице импульсом высокочастотного поля [Текст] / Л. Н. Котов, Л. С. Носов Ц Письма в ЖТФ. - 2003. - Т. 29, № 20. - С. 38-42.

[9] Носов, Л. С. Отклик от ансамбля частиц с учетом взаимодействия [Текст] / Л. С. Носов // VII Всероссийская научная конференция студентов-радиофпзикон : тез. докл. (Санкт-Петербург, 9-11 декабря 2003 г.). - СПб. : изд-во СПбГУ. 2003. - С. 49-51.

[10] Носов, Л. С. Переориентация намагниченности и отклик однодоменных эллипсоидальных частиц [Текст] / Л. С. Носов // 8 Санкт-Петербургская ассамблея молодых ученых и специалистов : аннотации работ но грантам Санкт-Петербургского конкурса 2003 г. для студентов, аспирантов и молодых специалистов. - СПб. : изд-во СПбГУ, 2002. - С. 28-29.

[11] Котов. Л. Н. Переориентация намагниченности в однодоменных частицах н их отклик [Текст] / Л. Н. Котов, Л. С. Носов, Ф. Ф. Асадуллин // «Коуровка-2004» : тез. докл. XXX междун. зимней IIIк. физиков-теоретиков (Кыштым. 22 28 февраля 2004 г.). • Екатеринбург ; Челябинск, 2004. - С. 95.

[12] Носов, Л. С. Переориентация вектора намагниченности и отклик г однодоменных невзаимодействующих частиц [Текст] /' Л. С. Носов // XV Коми республиканская молодежная научная конференция : тез. докл. (Сыктывкар, 19-23 апреля 2004 г.). - Т. I. - Сыктывкар, 2004. ■ - С. 38 - 41.

[13| Носов. Л. С. Носитель информации на ансамбле независимых однодоменных частиц [Текст] / Л. С. Носов, Л. Н. Котов /;/ «Наука и будущее: идеи, которые изменят мир» : материалы мсж;;унар. конф. (Москва, 14-16 апреля 2004 г.). - Москва, 2004. - С. 143145.

[14] Носов, Л. С. Воздействие сильного переменного поля на ансамбль независимых произвольно ориентированных однодоменных частиц [Текст] У Л. С. Носов // 10 Всероссийская научная конференции студентов-фпзнков и молодых ученых (ВНКСФ-10) : тез. докл. (Москва, 1-7 апреля 2004 г.). - Т. 1. - Екатеринбург ; Москва : пзд-во АСФ России, 2004. - С 495-490.

[15] Носов, Л. С. Переориентация вектора намагниченности в малых частицах иод действием мощных импульсов [Текст) / Л. С. Носов / •' Нелинейные проблемы механики и физики дефорируемого твердого тела : тр. науч. шк. акад. В. В. Новожилова. СПб.. 2004.

Вып. 8. С. 132 138.

[16] Носов, Л. С. Переориентация памагнпчешюстн частиц с учётом взаимодействия [Текст] / Л. С. Носов // 2-ая Курчатовская молодёжная научная школа : аннотации докл. (Москва, 15 17 ноября 2004 г.). Москва, 2004. - С. 99.

[17] Носов, Л. С. Переориентация намагниченности частиц с учётом взаимодействия [Электронный ресурс] / Л. С. Носов /7 2-ая Курчатовская молодежная научная школа : тр. 2 Курчатовской молодёжной научной школы (Москва, 15 17 ноября 2004 г.). 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). Москва, 2005. С. 233 287.

[IS] Носов, Л. С. О переориентации аптнфсрромагнитиых частиц переменным полем [Текст] / Л. С. Носов // 11 Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых ученых (ВНКСФ-11) : тез. докл. (Екатеринбург, 24-31 марта 2005 г.). - Екатеринбург : нзд-во АСФ России, 2005. - С. 276 278.

[19] Kotov, L. N. Rf magnetic reversal in one-domain particle array [Text] / L. N. Kotov, L. S. Nosov // MISM : books of abstracts (Moscow, June 25-30, 2005). - Moscow : MSU, 2005. - P. 453-454.

[20] Котов. Л. H. Переориентация намагниченности в однодоменных частицах и отклик на импульс поля [Текст] / Л. Н. Котов, Л. С. Носов // ЖТФ. - 2005. - Т. 75, № 10. - С. 55-60.

]21) Kotov, L. N. Texture changing of one-domain ferromagnetic particles arrays [Text] / L. N. Kotov, L. S. Nosov /•'' «Functional Materials» (ICFM-2005) : abstr. of intern, conf. (Ukraine, Crimea, Partenit, October, 3-8 2005). - Partenit, 2005. - P. 225.

[22] Носов, Л. С. Магнитная переориентация в ансамбле ферромагнитных частиц под действием высокочастотного поля [Текст] / Л. С. Носов, Л. Н. Котов, Ф. Ф. Асадуллин /7 Магнитные фазовые переходы : труды VII международного семинара (Махачкала, 22 ноября 2005 г.). - Махачкала, 2005. - С. 37- 40. .

[23| Котов, Л. Н. Релаксация намагниченности в композитных плёнках состава {Co\^Feir0ZriQ)x{Al20i)i-x [Текст] / Л. II. Котов, В. С. Власов, В. К. Турков, Л. С. Носов, Ф. Ф. Асадуллин, Ю. Е. Калинин, А. В. Ситников // «Коуровка-2006» : тез. докл. XXXI междунар. зимней шк. физиков-теоретиков (Кыштым, 19-25 февраля 2006 г.). - Екатеринбург, 2006. - С. 101.

[24] Носов, Л. С. Изменение магнитной структуры крупных ансамблей однодоменных частиц [Текст] / Л. С. Носов, Л. Н. Котов, Ф. Ф. Асадуллин // «Коуровка-2006» : тез. докл. XXXI междунар. зимней шк. физиков-теоретиков (Кыштым, 19-25 февраля 2006 г.). • Екатеринбург, 2006. - С. 140.

[25] Асадуллин, Ф. Ф. Нутационная динамика намагниченности » ферромагнетиках [Текст] / Ф. Ф. Асадуллин, Л. Н. Котов, Г. В. Уфнм-цев. С. М. Полещнков, В. С. Власов, Л. С. Носов // «Коуровка-2006» : тез. докл. XXXI междуиар. зимней гик. физиков-теоретиков (Кыштым, 19-25 февраля '200G г.). - Екатеринбург, 200G. - С. 142.

[20| Носов. Л. С. О. магнитной переориентации антиферромагнптных частиц [Текст) / Л. С. Носов, Л. II. Котов // Вести, Сыктывкарского ун-та. Сер. 2. Сыктывкар: Пзд-во СыктГУ, 2006. ■ Вып. 1.

' --С. 4 13.

Цитированная литература

[1] Черняк Л. Магнитные ленты, из прошлого в будущее (Текст) / Леонид Черняк // Открытые системы. СУБД. - 2003. №3. - С. 48 52.

[2] Thompson. D. A. The future of magnetic data storage technology [Text] / D. A. Thompson, J. S. Best, . ■ IBM J. Res. and Dev. 2000. V. 44, № 3. - P. 311 322.

[3] Звездин, А. К. Супсрпарамагнетнзм сегодня: магниты-карлики на пути в мир квантов [Текст] / А. К. Звездин, К. А. Звездин // Природа. - 2001. - №9. - С. 9-18.

|4| Казаков, В. Г. Процессы перемапшчпванпя и методы записи информации па магнитных плёнках [Текст] / В. Г. Казаков / •' СОЖ. 1997. №11. ■■ С. 99 106.

[5] Голдии, Б. Л. Сппн-фоноппые взаимодействия в кристаллах (ферритах) [Текст] / Б. А. Голдии, Л. Н. Котов, Л. К. Зарембо, С. Н. Карпачев. - JI. : Наука, 1991. - 149 с.

[6| Захаров, С. М. Метод оптической обработки информации па основе двухнмпульсного фотонного эха [Текст) / С. М. Захаров, Э. А. Ма-пыкпн//Квантовая Электроника. 1995. Т. 22, № 2. С. 173-178.

)7] Kotov, L. N. The response of the single-domain ferrite particles asscmley [TextI / L. N. Kotov, F. F.-Asadullm, F. F. Asadullin // International

Forum on Wave Electronics and Its Applications : procc. int. forum. 2000. - P. 196 198.

[8] Quantum-optical technology [Elecrtonic resource] // Atom Chip Copporation. Access mode: http://atomchip.com.

[9] Гуре.вич, А. Г. Магнитный резонанс в ферритах и антиферромагнетиках [Текст) / А. Г. Гурсвпч. - М. : Наука, 1973. - 464 с.

[10] Ferre R. Large scale micromagnctic calculations for finite and infinite 3D ferromagnetic systems using FFT [Text] / Ricardo Ferre // Computer Physics Communications. 1997. - V. 105. - P. 169-186.

РИО СыктГУ. Заказ 3-94. Тираж 100 экз.

Список сокращений и обозначений

Введение

Глава 1. Ансамбли однодоменных частиц: обзор литературы

1.1. Однодоменное состояние.

1.2. Ансамбли однодоменных частиц и методы их получения

1.3. Уравнение движения и эффективные магнитные поля в ансамблях однодоменных частиц.

1.3.1. Обменное поле.

1.3.2. Поле анизотропии и магнитоупругое поле.

1.3.3. Размагничивающее поле.

1.3.4. Поле диполь-дипольного взаимодействия между частицами 1.4. Линейный магнитный резонанс в ансамблях однодоменных частиц

1.5. Переориентация намагниченности и нелинейный магнитный резонанс в ансамблях однодоменных частиц.

1.6. Постановка задачи.

Глава 2. Моделирование динамики намагниченности частиц в ансамблях

2.1. Моделирование динамики намагниченности свободных частиц

2.1.1. Уравнение движения.

2.1.2. Определение эффективных полей

2.1.3. Численные методы моделирования динамики намагниченности

2.2. Моделирование динамики отдельных взаимодействующих частиц

2.3. Аппроксимация ансамбля частиц сплошной средой

2.4. Моделирование динамики намагниченности ансамбля частиц как сплошной среды.

Глава 3. Динамика свободных частиц и явление высокочастотной переориентации

3.1. Уравнение движения намагниченности

3.2. Численный анализ и обсуждение результатов.

3.3. Электромагнитный отклик ферромагнитной однодоменной частицы

3.4. Отклик ансамбля частиц на импульс поля

3.5. О возможности записи и считывания информации на основе ФМР

3.6. Тонкая структура порога переориентации.

3.7. Выводы по главе 3.

Глава 4. Магнитная переориентация однодоменных антиферромагнитных частиц

4.1. Основные уравнения.

4.2. Результаты численных расчетов.

4.3. Особенности нелинейной динамики магнитных колебаний

4.4. Выводы к главе 4.

Глава 5. Динамика взаимодействующих частиц: явление изменения магнитной структуры

5.1. Основные уравнения.

5.2. Изменение магнитной структуры ансамблей частиц.

5.3. Порог изменения магнитной структуры.

5.4. Изменения отклика от ансамбля взаимодействующих частиц

5.5. Выводы по главе 5.

Глава 6. ФМР в металл-диэлектрических плёнках 99 6.1. Характеристика и свойства ферромагнитных частиц в диэлектрической матрице.

6.2. Аппроксимация сплошной средой и основные уравнения

6.3. Экспериментальные данные по ФМР в нанокомпозитных плёнкахЮЗ

6.4. Положение и ширина линии ФМР: теоретическое объяснение

6.5. О возможности изменения магнитной структуры металлдиэлектрических плёнок

6.6. Выводы по главе 6.

Проблема исследования нелинейной высокочастотной динамики намагниченности однодомеипых частиц в ансамблях является актуальной задачей физики магнитных явлений. Задачи записи и считывания информации на различные носители, особенно магнитные, давно стоят перед физиками и инженерами. До сих пор не найдено альтернативы такому носителю информации, как магнитная лента [1,2]. Это побуждает все больше исследователей искать все новые методы записи и считывания и новые носители информации. В случае магнитных носителей очень часто вначале производятся теоретические разработки новых носителей, а затем уже их экспериментальное воплощение [2-4]. Эти теоретические исследования практически всегда используют компьютер, как инструмент численного эксперимента. Другими словами, исследования с помощью компьютера процессов перемагничивания и поведения намагниченности магнитных материалов со временем очень актуальны, так как устройства памяти, сенсоры, элементы, считывающие информацию, разрабатываются пока на базе магнитных объектов и электронных устройств. Лишь недавно появились сообщения о создании новых вычислительных устройств и памяти с использованием лазера в качестве носителя сигнала внутри процессора и памяти [5].

Современные энергонезависимые магнитные накопители информации характеризуются очень большой плотностью записи и малым временем доступа, причем с каждым годом эти характеристики улучшаются. Однако уменьшение времени доступа рано или поздно должно достигнуть своего предела, поскольку в современных накопителях для выборки информации используются механические системы: движущиеся головки и вращающиеся диски. Одним из альтернативных накопителей с очень малым временем доступа может быть накопитель, основанный на импульсной высокочастотной записи. Однако объём хранимой информации для них на сегодняшний день невелик и составляет примерно 103 104 бит при объеме магнитного носителя 0.3 см3 [6]. Существуют так же разработки носителей информации, основанных на эффекте фотонного эха [7].

Другим альтернативным носителем информации может служить ансамбль ориентированных однодоменных ферромагнитных или ферритовых частиц, информация в которых хранится в виде ориентации вектора намагниченности частиц, резонансные частоты которых находится в определенном, достаточно узком интервале [8].

Цели и задачи настоящего исследования

Данная работа посвящена исследованию магнитной переориентации отдельных однодоменных частиц и отклика от ансамблей ориентированных однодоменных ферромагнитных, ферритовых и антиферромагнитных частиц из материала, обладающего кубической анизотропией. Цель данной работы -исследование высокочастотных линейных и нелинейных магнитных свойств систем ориентированных однодоменных магнитных частиц в немагнитных матрицах. Для этого поставлен ряд задач:

1. Выявить влияние различных факторов на величину и спектр электромагнитного отклик от ансамбля ориентированных частиц на импульс поля;

2. Путем моделирования динамики намагниченности однодоменной частицы, выявить возможности высокочастотной переориентации однодоменной частицы;

3. Выявить различные типы возможностей изменения магнитной структуры ансамблей частиц и методы их регистрации;

4. Разработать метод расчета линейной и нелинейной динамики намагниченности крупных ансамблей взаимодействующих частиц - метод аппроксимации сплошной средой;

5. Выявить перспективы внедрения носителей информации, основанных на частотном принципе записи-считывания.

Научная новизна работы

Впервые сделана попытка рассмотрения нелинейной динамики намагниченности частиц в ансамблях как свободных, так и различным образом взаимодействующих однодоменных магнитных частиц. Впервые показана возможность записи информации на ансамбли невзаимодействующих однодоменных частиц импульсами переменного магнитного поля. Предложен метод аппроксимации сплошной средой, который позволил объяснить наблюдаемые особенности формы линий ферромагнитного резонансного поглощения в металл-диэлектрических плёнках.

Научная и практическая значимость работы

Полученные результаты являются качественно новыми и вносят существенный вклад в формирование современных представлений о физике малых частиц и их ансамблей. Полученные результаты могут быть использованы как при теоретических, так и при практических исследованиях магнитных свойств мелкодисперсных магнетиков. С практической точки зрения следует отметить тот факт, что в данной работе рассмотрены перспективы использования ансамблей однодоменных частиц в качестве носителя информации с частотным принципом записи-считывания. Кроме того, результаты работы могут быть использованы при создании различных программируемых фильтров, а также устройств СВЧ- и микроэлектроники.

Апробация работы

Результаты работы докладывались на Пятой и Шестой Всероссийских научных конференциях студентов-радиофизиков (Санкт-Петербург, 2001 и 2002), на 18-той Международной школе-семинаре «Новые магнитные материалы микроэлектроники» (Москва, 2002), на 30-той и 31-ой Международной школе физиков-теоретиков «Коуровка» (Кыштым, 2004 и 2006), на Молодёжной научной конференции памяти Фролова (Сыктывкар, 2004), на 15-той Коми республиканской молодежной научной конференции (Сыктывкар, 2004), на 2-ой Курчатовской молодежной научной школе (Москва, 2004), на заседании секции «Магнетизм» Научного Совета РАН по физике конденсированных сред (Москва, 2004), на 3-ем Московском Международном Симпозиуме по Магнетизму (Москва, 2005), на Февральских чтениях (Сыктывкар, 2004, 2005 и 2006) и на научных семинарах кафедры радиофизики и электроники Сыктывкарского государственного университета.

Отдельные части работы выполнены при поддержке различных грантов:

• грант КЦФЕ 2002 года для молодых ученых студентов и аспирантов №М02-2.4Д-92;

• грант КЦФЕ 2003 года для молодых ученых студентов и аспирантов

М03-2.4Д-38;

• грант Федерального агентства по образованию 2004 года для поддержки научных исследований аспирантов №А04-2.9-146;

• грант РФФИ №06-02-17302.

Публикации

Результаты работы опубликованы в 2 статьях в центральных переводных журналах, в одной статье в Вестнике Сыктывкарского университета, в 7 статьях в материалах российских и международных конференций, в 14 тезисах российских и международных конференций и в 2 аннотациях по грантам.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка цитированной литературы и авторского списка. Работа изложена на 145 страницах. Список литературы содержит 139 наименований.

Результаты работы выявляют возможность создания принципиально нового носителя информации, основанного на частотном принципе записи-считывания. Такой носитель может быть реализован на ансамбле однодоменных ферромагнитных или ферритовых невзаимодействующих частиц. Использование ансамблей взаимодействующих частиц позволяет поднять температуру носителя. Кроме того, явление изменения магнитной структуры ансамблей частиц может быть использовано в различных программируемых фильтрах и устройствах СВЧ- и микроэлектроники.

Заключение

Таким образом, в работе, путем численного моделирования уравнения динамики намагниченности, исследована линейная и нелинейная динамика намагниченности в ансамблях ферромагнитных, ферритовых и антиферромагнитных однодоменных частиц. Следует выделить ряд наиболее значимых результатов, полученных в работе:

1. показана возможность высокочастотной магнитной переориентации свободных однодоменных частиц при воздействии на них импульсом переменного магнитного поля;

2. выявлено, что явление высокочастотной переориентации носит пороговый характер; определены зависимости амплитуды поля порога переориентации однодоменной частицы от частоты, параметра затухания, анизотропии, формы;

3. показана возможность регистрации наличия переориентированных частиц в ансамбле по спектру электромагнитного отклика на импульс слабопеременного поля;

4. исследована возможность изменения магнитной структуры небольших (до 64 частиц) ансамблей дипольно взаимодействующих частиц;

5. показано, что изменения магнитной структуры ансамблей взаимодействующих частиц приводят к изменениям в отклике на импульс слабопеременного магнитного поля;

6. предложен метод аппроксимации крупных ансамблей однодоменных частиц сплошной средой с усреднённой по объёму намагниченностью;

7. предложенный метод аппроксимации сплошной средой объясняет наблюдаемые зависимости положения, ширины и формы линий поглощения ФМР от концентрации металлической фазы в металл-диэлектрических плёнках;

8. исследована возможность изменения магнитной структуры металл-диэлектрических плёнок и отражение этого изменения в электромагнитном отклике на импульс слабопеременного магнитного поля.

1. Черняк Л. Магнитные ленты, из прошлого в будущее Текст. / Леонид Черняк // Открытые системы. СУБД. - 2003. - №3. - С. 48-52.

2. Thompson, D. A. The future of magnetic data storage technology Text. / D. A. Thompson, J. S. Best // IBM J. Res. and Dev. 2000. - V. 44, № 3.- P. 311-322.

3. Звездин, А. К. Суперпарамагнетизм сегодня: магниты-карлики на пути в мир квантов Текст. / А. К. Звездин, К. А. Звездин // Природа. 2001.- т. С. 9-18.

4. Казаков, В. Г. Процессы перемагничивания и методы записи информации на магнитных плёнках Текст. / В. Г. Казаков // СОЖ. 1997. -Ml. - С. 99-106.

5. Quantum-optical technology Elecrtonic resource. // Atom Chip Corporation. Access mode: http://atomchip.com.

6. Голдин, Б. А. Спин-фононные взаимодействия в кристаллах (ферритах) Текст. / Б. А. Голдин, Л. Н. Котов, Л. К. Зарембо, С. Н. Карпачев. -Л. : Наука, 1991. 149 с.

7. Захаров, С. М. Метод оптической обработки информации на основе дву-химпульсного фотонного эха Текст. / С. М. Захаров, Э. А. Маныкин // Квантовая Электроника. 1995. - Т. 22, № 2. - С. 173-178.

8. Kotov, L. N. The response of the single-domain ferrite particles assemley Text. / L. N. Kotov, F. F. Asadullin, F. F. Asadullin // International Forum on Wave Electronics and Its Applications : procc. int. forum 2000. - P. 196— 198.

9. Frenkel, J. Spontaneous and induced magnetization in ferromagnetic bodies Text. / J. Frenkel, J. Dorfman // Nature. 1930. - V. 126. - P. 274-275.

10. Kittel, C. Theory of the structure of ferromagnetic domains in films and small particles Text. / C. Kittel // Phys. Rev. 1946. - V. 70, № 11/12. -P. 965-971.

11. Neel, L. Proprietes d'un ferromagnetique cubique en grains fins Text. / L. Neel // Compt. Rend. Acad. Sci. 1947. - V. 224. - P. 1488-1490.

12. Neel, L. Le champ coercitif d'une poudre ferromagnetique cubique a grains anisotropes Text. / L. Neel // Compt. Rend. Acad. Sci. 1947. - V. 224. -P. 1550-1551.

13. Stoner, E. C. Interpretation of high coercitivity in ferromagnetic materials Text. / E. C. Stoner, E. P. Wohlfarth // Nature. 1947. - V. 160. - P. 650651.

14. Stoner, E. C. A mechanism of magnetic hysteresis in heterogeneous alloys Text. /Е. C. Stoner, E. P. Wohlfarth // Phil. Trans. Roy. Soc. A. 1948. -V. 240. - P. 599-642.

15. Кондорский, E. И. Однодоменная структура в ферромагнетиках и магнитные свойства мелкодисперсных веществ Текст. / Е. И. Кондорский // ДАН СССР. 1950. - Т. 70, № 2. - С. 215-218. ; Т. 74, №2. - С. 213-216.

16. Кондорский, Е. И. К теории однодоменных частиц Текст. / Е. И. Кон-дорский // ДАН СССР. 1952. - Т. 82, № 3. - С. 365-368.

17. Кондорский, Е. И. Природа высокой коэрцитивной силы мелкодисперсных ферромагнетиков и теория однодоменной структуры Текст. / Е. И. Кондорский // Изв. АН СССР, сер. физ. -1952. Т. 16, № 4. - С. 398-411.

18. Brown, W. F. Criteriation for uniform micromagnetization Text. / W. F. Jr. Brown // Phys. Rev. 1957. - V. 105, № 5. - P. 1479-1482.

19. Frei, E. H. Critical size and nucleation field of ideal ferromagnetic particles Text. / E. H. Frei, S. Shtrikman, D. Treves // Phys. Rev. 1957. - V. 106, № 3. - P. 446-455.

20. Frei, E. H. Method of measuring the distribution of the easy axes of uniaxial ferromagnetics Text. / E. H. Frei, S. Shtrikman, D. Treves //J. Appl. Phys.- 1959. V. 30, № 3. - P. 443.

21. Вонсовский, С. В. Магнетизм. Магнитные свойства диа-, пара-, ферро и антиферромагнетиков Текст. / С. В. Вонсовский. М. : Наука : Гл. ред. физ.-мат. лит., 1971. - 1032 с.

22. Ивановский, В. И. Физика магнитных явлений : семинары Текст. / В. И. Ивановский, JI. А. Черникова ; под редакцией проф. Е. И. Кондорского.- М. : изд-во Моск. ун-та, 1981. 288 с.

23. Нагаев, Э. Л. Малые металлические частицы Текст. / Э. JI. Нагаев // УФН. 1992. - Т. 162, № 9. - С. 59-124.

24. Новицкас, М. М. Линейный ферромагнитный резонанс в малых ферритовых образцах Текст. / М. М. Новицкас, В. К. Щугров. Вильнюс : «Москалас», 1978. - 149 с.

25. Вонсовский, С. В. Вопросы квантовой теории ферромагнетизма Текст. / С. В. Вонсовский // Изв. АН СССР, сер. физ. 1952. - Т. 14, № 4. -С. 387-397.

26. Звездин, А. К. Магнитные молекулы и квантовая механика Текст. / А. К. Звездин // Природа. 2000. - №12. - С. 11-19.

27. Hasegawa, Н. Nonextensive thermodynamics of a cluster consisting of M Hubbard dimmers (M = 1,2,3 and oo) Elecrtonic resource. / Hideo Hasegawa // arXiv:cond-mat/0501126. 2005. - Access mode: http: //arXiv.org/cond-mat/0501126.

28. Niel, L. Influence des fluctuations thermiques sur l'aimantation de grains ferromagnetiques tres fins Text. / L. Neel // Compt. Rend. Acad. Sci. B. -1949. V. 228. - P. 664-666.A

29. Neel, L. Theorie du trainage magndtique des ferromagnetiques en grains fins avec applications aux terres cuites Text. / L. Neel // Ann. geophys. 1949. - №5. - P. 99-136.

30. Bean, C. P. Hysteresis loops of mixtures of ferromagnetic micropowders Text. / C. P. Bean // J. Appl. Phys. 1955. - V. 26, № 11. - P. 1381-1383.

31. Schuele, W. J. Observation of superparamagnetism by the Mossbauer effect Text. / W. J. Schuele, S. Shtrikman, D. Treves //J. Appl. Phys. 1965. -V. 36, №3.-P. 1010-1011.

32. Калмыков, Ю. П. Продольная комплексная магнитная восприимчивостьсуперпарамагнитных частиц с кубической анизотропией Текст. / 10. П. Калмыков, С. В. Титов // ФТТ. 1998. - Т. 40, № 10. - С. 1898-1899.

33. Калмыков, Ю. П. Нелинейный отклик суперпарамагнитных частиц на мгновенное изменение сильного магнитного поля Текст. / Ю. П. Калмыков, С. В. Титов // ФТТ. 2000. - Т. 42, № 5. - С. 893-898.

34. Diehl, М. R. Crystalline, shape, and surface anisotropy in two crystal morphologies of superparamagnetic cobalt nanoparticles by ferromagnetic resonance Text. / M. R. Diehl [et al.] // J. Phys. Chem. B. 2001. -V. 105. - P. 7913-7919.

35. Hayashi, M. Magnetic interaction between magnetite particles dispersed in caciumsilicate glasses Text. / Miyuki Hayashi, Masahiro Susa, Kazuhiro Nagata // JMMM. 1997. - V. 171. - P. 170-178.

36. Sako, S. Magnetic property of antiferromagnetic MnO ultrafine-particle Text. / S. Sako [et al] // J. Phys. Soc. Japan. 1996. - V. 65, № 1. -P. 280-284.

37. Binder, K. Monte Carlo calculation of the magnetization of superparamagnetic particles Text. / K. Binder, H. Rauch, V. Wildpaner // J. Phys. and Chem. Sol. 1970. - V. 31, № 2. - P. 391-397.

38. Meier, F. Magnetic moment of small indium particles in the quantum size-effect regime Text. / F. Meier, R. Wyder // Phys. Rev. Lett. 1973. - V. 30, № 5. - P. 181-184.

39. Lewis, R. T. Spontaneous magnetization of very small nickel particles Text. / R. T. Lewis // Sol. State Commun. 1970. - V. 8, № 22. - P. 19231924.

40. Carter, J. L. The paramagnetic susceptibility of supported nickel Text. / J. L. Carter, J. H. Sinfelt //J. Catalysis. 1968. - V. 10, № 2. - P. 134-139.

41. Brown, W. F. The fundamental theorem of fine-ferromagnetic-particle theory Text. / W. F. Jr. Brown //J. Appl. Phys. 1968. - V. 39, № 2. -P. 993-994.

42. Афанасьев, A. M. О магнитной структуре малых ферромагнитных частиц со слабой несферичностью Текст. / А. М. Афанасьев, Э. А. Маны-кин, Э. В. Онищенко // ФТТ. 1972. - Т. 14, № 2. - С. 2505-2512.

43. Usov, N. A. Magnetization curling in a fine cylindrical particle Text. / N. A. Usov, S. E. Peschany // JMMM. 1993. - V. 118. - P. L290-L294.

44. Алексеев, A. M. Наблюдение остаточных состояний малых магнитных частиц: микромагнитное моделирование и эксперимент Текст. / А. М. Алексеев [и др.] // Письма в ЖЭТФ. 2002. - Т. 75, № 6. - С. 318-322.

45. Usov, N. A. Effective single-domain diameter of a fine non-ellipsoidal particle Text. / N. A. Usov, L. G. Kurkina, J. W. Tucker // J. Phys. D: Appl. Phys. 2002. - V. 35. - P. 2081-2085.

46. Петров, Ю. И. Физика малых частиц Текст. / Ю. И. Петров. М. : Наука, 1982. - 359 с.

47. Петров, Ю. И. Кластеры и малые частицы Текст. / Ю. И. Петров. -М. : Наука, 1986. 366 с.

48. Праттон, М. Тонкие ферромагнитные пленки Текст. / М. Праттон : пер. с англ. JI. : изд-во «Судостроение», 1967. - 268 с.

49. Браун, У. Ф. Микромагнетизм Текст. / У. Ф. Браун : пер. с англ. А. Г. Гуревича. М. : Наука : Гл. ред. физ.-мат. лит., 1979. - 68 с.

50. Hochepied, J.-F. Magnetic nanoparticles and information storage Elecrtonic resource. / J.-F. Hochepied // Online Nanotechnologies Journal. 2000. -V. I, JY2 1. - Access mode: http://www.nano-tek.org/articles/art001bis.pdf.

51. Гридин, В. H. Электродинамика структур крайне высоких частот Текст. / В. Н. Гридин, Е. И. Нефёдов, Т. Ю. Черникова ; под ред. акад. О. М. Белоцерковского. М. : Наука, 2002. - 359 с.

52. Гуревич, А. Г. Ферриты на сверхвысоких частотах Текст. / А. Г. Гуре-вич. М. : Гос. изд-во физ.-мат. лит., 1960. - 407 с.

53. Гуревич, А. Г. Нелинейные процессы в ферритах в полях с. в. ч. Текст. / А. Г. Гуревич // Ферромагнитный резонанс : под редакцией С. В. Вон-совского М. : Гос. изд-во физ.-мат. лит., 1961 - С. 284-317.

54. Richter, Н. J. Topical review. Recent advances in the recording physics of thin-film media Text. / Hans Jiirgen Richter //J. Phys. D: Appl. Phys. -1999. V. 32. - P. R147-R168.

55. Шлиомис, M. И. Магнитные жидкости Текст. / M. И. Шлиомис // УФН. 1974. - Т. 112, № 3. - С. 427-458.

56. Potanin, A. A. Microhydrodynamical modeling of transverse susceptibility of magnetic inks (Theory of 'DIMAG') Text. / A. A. Potanin [et al.] // JMMM. 1997. - V. 170. - P. 298-308.

57. Золотухин, И. D. Нанокристаллические металлические материалы Текст. / И. В. Золотухин // СОЖ. 1998. - М. - С. 103-106.

58. Имашев, Р. Н. Влияние структуры сплава Ni2.uMriQ£iFeo^Ga на температурную зависимость намагниченности Текст. / Р. Н. Имашев [и др.] // ДАН. 2005. - Т. 400, № 2. - С. 333-337.

59. Калинин, Ю. Е. Гранулированные нанокомпозиты металл-диэлектрик с аморфной структурой Текст. / Ю. Е. Калинин [и др.] // Физика и химия обработки материалов. 2001. - №5. - С. 14-20.

60. Калинин 10. Е. Электрические свойства аморфных нанокомпозитов Текст. / Ю. Е. Калинин, А. Н. Ремизов, А. В. Ситников // ФТТ. -2004. Т. 46, № 11. - С. 2076-2082.

61. Садыков, Э. К. К теории квантового стохастического резонанса в однодоменных магнитных частицах Текст. / Э. К. Садыков, А. Г. Исавнин, А. Б. Болденков // ФТТ. 1998. - Т. 40, № 3. - С. 516-518.

62. Исавин, А. Г. Стохастический резонанс в мелкодисперсных магнетиках: механизм подбарьерного перемагпичивания Текст. / А. Г. Исавин // ФТТ. 2001. - Т. 43, № 7. - С. 1216-1219.

63. Howard, L. R. Analytical and computational study of magnetization switching in kinetic Ising systems with demagnetizing fields Elecrtonic resource. / L. Richards Howard, M. A. Novotny, Per

64. Arne Rikvold // arXiv:cond-mat/9512110. 1995. - Access mode: http://arXiv.org/cond-mat/9512110.

65. Денисов, С. И. Дальний порядок и магнитная релаксация в системе однодоменных частиц Текст. / С. И. Денисов // ФТТ. 1999. - Т. 41, № 10. - С. 1822-1827.

66. Prozorov, R. Magnetic irreversibility and relaxation in assembly of ferromagnetic nanoparticles Text. / R. Prozorov [et al.] // Phys. Rev. B. -1999. V. 59, № 10. - P. 6956-6965.

67. Hesse, J. Different susceptibilities of nanosized single-domain particles derived from magnetization measurements Text. / J. Hesse [et al.] // JMMM. 2000. - V. 212. - P. 153-167.

68. B0dker, F. Particle interaction effects in antiferromagnetic NiO nanoparticles Text. / F. B0dker [et al.] // JMMM. 2000. - V. 221. -P. 32-36.

69. Ландау, Jl. Д. К теории дисперсии магнитной проницаемости ферромагнитных тел Текст. / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц // Ландау Л. Д.: собр. тр. : под ред. Е. М. Лифшица М. : Наука, 1969. - Т. 1, - С. 128-143.

70. Гуревич, А. Г. Магнитный резонанс в ферритах и антиферромагнетиках Текст. / А. Г. Гуревич. М. : Наука, 1973. - 464 с.

71. Гуревич, А. Г. Магнитные колебания и волны Текст. / А. Г. Гуревич, Г. А. Мелков. М. : Физ-матлит, 1994. - 461 с.

72. Моносов, Я. А. Нелинейный ферромагнитный резонанс Текст. / Я. А. Моносов. М. : Наука, 1971. - 210 с.

73. Тябликов, С. В. Методы квантовой теории магнетизма Текст. / С. В. Тябликов. М. : Наука : Гл. ред. физ.-мат. лит., 1965. - 336 с.

74. Изюмов, Ю. А. Базовые модели в квантовой теории магнетизма Текст. / Ю. А. Изюмов, Ю. Н. Скрябин. Екатеринбург : УрО РАН, 2002. - 260 с.

75. Туров, Е. А. Физические свойства магнитоупорядоченных кристаллов Текст. / Е. А. Туров. М. : Изд-во АН СССР, 1963. - 223 с.

76. Акулов, Н. С. Ферромагнетизм Текст. / Н. С. Акулов. М. : ГИТТЛ, 1939. - 188 с.

77. Alben, R. Random anisotropy in amorphous ferromagnets Text. / R. Alben, J. J. Becker, M. C. Chi // J. Appl. Phys. 1978. -V. 49, № 3. - P. 1653-1658.

78. Ландау, Л. Д. Электродинамика сплошных сред Текст. / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. М. : Наука, 1982. - 623 с.

79. Vedmedenko, Е. Y. Domain wall orientation in magnetic nanowires Text. / E. Y. Vedmedenko [et al.] // Phys. Rev. Lett. 2004. - V. 92, № 7. -P. 077207.

80. Vedmedenko, E. Y. Role of the lattice discreteness for nanostructures and nanoarrays Text. / E. Y. Vedmedenko, R. Wiesendanger // MISM : Books of Abstract.- 2005. P. 339.

81. Исхаков, P. С. Многослойные плёнки Co/Pd с нанокристаллическими и аморфными слоями Со: коэрцитивная сила, случайная анизотропия и обменная связь зёрен Текст. / Р. С. Исхаков [и др.] // Письма в ЖТФ. 2002. - Т. 28, № 17. - С. 37-44.

82. Луцев, JI. В. Спиновые возбуждения в гранулированных структурах с ферромагнитными наночастицами Текст. / JI. В. Луцев // ФТТ. 2002. -Т. 44, №1.-С. 97-105.

83. Zeng, Н. Interparticle interaction in annealed FePt nanoparticle assemblies Text. / Hao Zeng [et al.] // IEEE Trans. Magn. 2002. - V. 38, № 5. -P. 2598-2600.

84. Фрадкин, Б. M. Некоторые вопросы магнитодиэлектриков Текст. / Б. М. Фрадкич // Изв. АН СССР, сер. физ. 1952. - Т. 14, № 4. - С. 481-497.

85. Киттелъ, Ч. Ферромагнитный резонанс Текст. / Ч. Киттель // Ферромагнитный резонанс : сб. ст. : под ред. С. В. Вонсовского : перевод Л. А. Шубиной М. : изд-во ин. лит., 1952 - С. 17-32.

86. Kittel, С. Theory of the Dispersion of Magnetic Permeability in Ferromagnetic Materials at Microwave Frequencies Text. / C. Kittel // Phys. Rev. 1946. - V. 70, № 5/6. - P. 281-290.

87. Поливанов, К. M. Динамические характеристики ферромагнетиков Текст. / К. М. Поливанов // Изв. АН СССР, сер. физ. 1952. - Т. 14, № 4. - С. 449-464.

88. Zhang, S. High-sensitivity ferromagnetic measurements on micrometer-sized samples Text. / S. Zhang [et al.] // Appl. Phys. Lett. 1997. - V. 70, № 20. - P. 2756-2758.

89. Мазо, Я. А. Магнитная лента Текст. / Я. А. Мазо. М. : «Энергия», 1975. - 136 с.

90. Боярченков, М. А. Магнитные доменные логические и запоминающие устройства Текст. / М. А. Боярченков. М. : «Энергия», 1974. 175 с.

91. Хусаинов, М. Г. 7г-фазный магнетизм в сверхрешетках ферромагнетик-сверхпроводник Текст. / М. Г. Хусаинов, Ю. А. Изюмов, Ю. Н. Прошин // Письма в ЖЭТФ. 2001. - Т. 73, № 4. - С. 386-391.

92. Kooten, M.van Simulation of magnetization reversal of clustered Co — Cr particles Text. / M. van Kooten [et al.] // JMMM. 1993. - V. 120. -P. 145-148.

93. Бучелъников, В. Д. Спин-переориентационные фазовые переходы в кубических магнетиках при упругих напряжениях Текст. / В. Д. Бучель-ников, В. Г. Шавров // ФТТ. 1981. - Т. 23, № 5. - С. 1296-1301.

94. Kovalev, A. A. Nano-mechanical magnetization reversal Elecrtonic resource. / A. A. Kovalev, E. W. Gerrit Bauer, Arne Brataas // arXiv:cond-mat/0409681. 2004. - Access mode: http://arXiv.org/cond-mat/0409681.

95. Pastushenkov, Yu. G. Thermal remagnetization in Nd-Fe alloys Text. / Yu. G. Pastushenkov, K. P. Skokov, Y. V. Tarasova // MISM : Proceeding of MISM'99. Part 2 - 1999. - P. 360-363.

96. Gerrits, Th. Ultrafast precessional magnetization reversal by picosecond magnetic field pulse shaping Text. / Th. Gerrits [et al.] // Nature. 2002. - V. 418. - P. 509-511.

97. Rasing, Th. Ultrafast spin- and magnetization dynamics Text. / Th. Rasing 11 MISM : Books of Abstract.- 2005. P. 466.

98. Hiebert, W. K. Direct observation of magnetic relaxation in a smallpermalloy disk by Time-Resolved Scanning Kerr Microscopy Text. / W. K. Hiebert, A. Stankiewicz, M. R. Freeman // Phys. Rev. Lett. 1997. - V. 79, № 6. - P. 1134-1137.

99. Yu, J. Micromagnetism and magnetization reversal of micron-scale (110) Fe thin-film magnetic elements Text. / J. Yu [et al.] // Phys. Rev. B. 1999. - V. 60, № 10: - P. 7352-7358.

100. Parkin, S. P. Giant tunnelling magnetoresistance at room temperature with MgO (100) tunnel barriers Text. / S. P. Stuart Parkin [et al.] // Nature Mater. 2004. - V. 3. - P. 862-867.

101. Parkin, S. Giant tunneling magnetoresistance and tunneling spin polarization in magnetic tunnel junctions using MgO tunnel barriers Text. / Stuart Parkin // MISM : Books of Abstract.- 2005. P. 4-5.

102. Гуляев, Ю. В. Спин-инжекционный механизм перемагничивания и гистерезис тока в магнитных переходах Текст. / Ю. В. Гуляев [и др.] // Письма в ЖЭТФ. 2002. - Т. 76, № 3. - С. 189-193.

103. Safonov, V. L. Microscopic mechanisms of magnetization reversal Elecrtonic resource. / V. L. Safonov // arXiv:cond-mat/0401590. 2004. - Access mode: http://arXiv.org/cond-mat/0401590.

104. Fidler, J. Topical review. Micromagnetic modelling the current state of the art Text. / Josef Fidler, Thomas Schrefl //J. Phys. D: Appl. Phys. -2000. - V. 33. - P. R135-R156.

105. Brown, Gr. Projective dynamics analysis of magnetization reversal Elecrtonic resource. / Gr. Brown, M. A. Novotny, Per Arne

106. Rikvold // arXiv:cond-mat /0306168. 2003. - Access mode: http: / / arXiv.org/ cond-mat/0306168.

107. Звездин, А. К. Макроскопическая квантовая спин-переориентация в изинговских наночастицах Текст. / А. К. Звездин, А. Ф. Попков // Письма в ЖЭТФ. 1993. - Т. 57, № 9. - С. 548-552.

108. Prokof'ev, N. К Quantum relaxation of magnetization in magnetic particles Elecrtonic resource. / N. V. Prokof'ev, P. С. E. Stamp // arXiv:cond-mat/9511016. 1995. - Access mode: http://arXiv.org/cond-mat/9511016.

109. Garsia, N. On the relaxation of small magnetic interacting particles and the consequences in quantum tunnelling of magnetization Text. / N. Garsia, A. Levanchuyk // JMMM. 1993. - V. 119. - P. 131-134.

110. Каретников, И. P. Неоднородные состояния и механизм перемагничи-вания цепочки классических диполей Текст. / И. Р. Каретников [и др.] // ФТТ. 2001. - Т. 43, № И. - С. 2030-2034.

111. Thirion, С. Switching of magnetization by non-linear resonance studied in single nanoparticles Elecrtonic resource. / C. Thirion, W. Wernsdorfer, D. Mainlly // arXiv:cond-mat/0409502. 2004. - Access mode: http://arXiv.org/cond-mat/0409502.

112. Шутый, A. M. Динамическое перемагничивание и бистабильные состояния в антиферромагнитных многослойных структурах Текст. / А. М. Шутый, Д. И. Семенцов // ФТТ. 2004. - Т. 46, № 2. - С. 271-276.

113. Звездин, К. А. Особенности перемагничивания трехслойных наноструктур Текст. / К. А. Звездин // ФТТ. 2000. - Т. 42, № 1. - С. 116-120.

114. Лермап, Л. М. Неинтегрируемость и стационарные волны сложного профиля для уравнений Ландау-Лифшица Текст. / Л. М. Лерман // Письма в ЖЭТФ. 1990. - Т. 51, № 6. - С. 336-339.

115. Веселое, А. П. Уравнения Ландау-Лифшица и интегрируемые системы классической механики Текст. / А. П. Веселов // ДАН СССР. 1983. -Т. 270, № 5. - С. 1094-1097.

116. Шутый, А. М. Нелинейные эффекты прецессионного движения намагниченности в области ферромагнитного резонанса Текст. / А. М. Шутый, Д. И. Семенцов // ФТТ. 2000. - Т. 42, № 7. - С. 1268-1271.

117. Шутый, А. М. Стохастическая динамика намагниченности в обменно-связанной слоистой структуре Текст. / А. М. Шутый, Д. И. Семенцов // Письма в ЖЭТФ. 2003. - Т. 78, № 8. - С. 952-956.

118. Jung, S. Ferromagnetic resonance in periodic particle arrays Text. / S. Jung [et al.] 11 Phys. Rev. B. 2002. - V. 66, № 13. - P. 132401-1-132401-4.

119. Jung, S. Micromagnetic calculations of ferromagnetic resonance in submicron ferromagnetic particles Text. / S. Jung, J. B. Ketteson, V. Chandrasekhar // Phys. Rev. B. 2002. - V. 66, № 13. - P. 132405-1132405-4.

120. Котов, JI. Н. Время сохранения и механизм памяти в порошках ферритов Текст. / JI. Н. Котов, В. Н. Шапоров // Письма в ЖТФ. 1998. -Т. 24, № 19. - С. 76-80.

121. Шутилов, В. А. Запоминающий элемент Текст. / В. А. Шутилов, И. Е. Анджикович, В. JI. Комашня, JI. Н. Котов //АС СССР. №1332379. кл.С11С11/16. БИ №31. 1987.

122. Хапиков, А. Ф. Динамика перемагничивания цилиндра в присутствии переменного магнитного поля Текст. / А. Ф. Хапиков // Письма в ЖЭТФ. 1992. - Т. 55, № 6. - С. 349-352.

123. Свистов, JI. Е. Эффект намагничивания FeBOz СВЧ-накачкой Текст. / JI. Е. Свистов, X. Беннер // ЖЭТФ. 1999. - Т. 115, № 5. -С. 1107-1117.

124. Худяев, С. И. Приближенные методы математической физики : учебное пособие Текст. / С. И. Худяев. Сыктывкар : Сыктывкарский ун-т, 1998. - 159 с.

125. Бордовицина Т. В. Современные численные методы в задачах небесной механики Текст. / Т. В. Бордовицина. М. : Наука, 1984. - 136 с.

126. Малоземов, В. Н. Полиномиальные сплайны : учеб. пособие Текст. /

127. B. Н. Малоземов, А. Б. Певный. JI. : изд-во Лениигр. ун-та, 1986. -120 с.

128. Kittel, С. On the Theory of Ferromagnetic Resonance Absorption Text. /

129. C. Kittel // Phys. Rev. 1948. - V. 73, № 2. - P. 155-161.

130. Kittel, C. Interpretation of anomalous larmor frequencies in ferromagneticresonance experiment Text. / C. Kittel // Phys. Rev. 1947. - V. 71, № 4. - P. 270-271.

131. Aharoni, A. Micromagnetics: past, present and future Text. / Amikam Aharoni 11 Physica B. 2001. - V. 306. - P. 1-9.

132. Feme R. Large scale micromagnetic calculations for finite and infinite 3D ferromagnetic systems using FFT Text. / Ricardo Ferre // Computer Physics Communications. 1997. - V. 105. - P. 169-186.

133. Ильина, В. А. Численные методы для физиков-теоретиков Текст. / В. А. Ильина, П. К. Силаев. Ч. I. - М. ; Ижевск : Институт компьютерных исследований, 2003. - 132 с.

134. Beleggia, М. On the magnetostatic interactions between nanoparticles of arbitrary shape Text. / M. Beleggia [et al.] // JMMM. 2004. - V. 278, № 1/2. - P. 270-284.

135. Frigo, M. FFTW User's Manual Text. / Matteo Frigo, Steven G. Johnson. Massachusetts Institute of Technology. 2003.

136. Калинин, Ю. E. Электрические свойства аморфных нанокомиозитов (Co45Fe45Zr10)x(Al2O3) 1-х Текст. / Ю. Е. Калинин, А. Н. Ремизов, А. В. Ситников // ФТТ. 2004. - Т. 46, № 11. - С. 2076-2082.

137. Антонец, И. В. Проводящие и отражающие свойства тонких металлических плёнок Текст. / И. В. Антонец [и др.] // ЖТФ. 2004. - Т. 74, № 10. - С. 102-106.

138. Волошинский, А. Н. О ширине линии ферромагнитного резонанса в металлах и сплавах Текст. / А. Н. Волошинский, Н. В. Рыжанова, Е. А. Туров // Письма в ЖЭТФ. 1976. - Т. 23, № 5. - С. 280-283.

139. Patton, С. Е. Direct evidence for a two-magnon contribution to the FMR relaxation in Ni — Fe thin films Text. / С. E. Patton, F. Ono, M. Takahashi // IEEE Trans. Magn. 1971. - V. 7, № 3. - P. 760-763.

140. А4. Носов, Л. С. О перемагничивании частицы высокочастотным полем Текст. / Л. С. Носов //VI Всероссийская научная конференция студентов-радиофизиков : тез. докл. (Санкт-Петербург, 10-11 декабря2002 г.). СПб. : изд-во СПбГУ, 2002. - С. 39-41.

141. А7. Носов, Л. С. О переориентации однодоменных эллипсоидальных частиц Текст. / Л. С. Носов // ВНКСФ-9 : тез. докл. (Красноярск, 28 марта 3 апреля 2003 г.). - Т.1. - Екатеринбург ; Красноярск : изд-во АСФ России, 2003. - С. 322-324.

142. А8. Котов, Л. Н. Переориентация вектора намагниченности в однодомен-ной частице импульсом высокочастотного поля Текст. / Л. Н. Котов, Л. С. Носов // Письма в ЖТФ. 2003. - Т. 29, № 20. - С. 38-42.

143. А9. Носов, Л. С. Отклик от ансамбля частиц с учетом взаимодействия Текст. / Л. С. Носов // VII Всероссийская научная конференция студентов-радиофизиков : тез. докл. (Санкт-Петербург, 9-11 декабря2003 г.). СПб. : изд-во СПбГУ, 2003. - С. 49-51.

144. А13. Носов, J1. С. Носитель информации на ансамбле независимых однодоменных частиц Текст. / Л. С. Носов, Л. Н. Котов // «Наука и будущее: идеи, которые изменят мир» : материалы междунар. конф. (Москва, 14-16 апреля 2004 г.). Москва, 2004. - С. 143-145.

145. А16. Носов, Л. С. Переориентация намагниченности частиц с учётом взаимодействия Текст. / Л. С. Носов // 2-ая Курчатовская молодёжная научная школа : аннотации докл. (Москва, 15-17 ноября 2004 г.). Москва, 2004. - С. 99.

146. А18. Носов, Л. С. О переориентации антиферромагнитных частиц переменным полем Текст. / Л. С. Носов // ВНКСФ-11 : тез. докл. (Екатеринбург, 24-31 марта 2005 г.). Екатеринбург : изд-во АСФ России, 2005. - С. 276-278.

147. А19. Kotov, L. N. Rf magnetic reversal in one-domain particle array Text. / L. N. Kotov, L. S. Nosov // MISM : books of abstracts (Moscow, June 25-30, 2005). Moscow : MSU, 2005. - P. 453-454.

148. A20. Котов, Л. H. Переориентация намагниченности в однодоменных частицах и отклик на импульс поля Текст. / Л. Н. Котов, Л. С. Носов // ЖТФ. 2005. - Т. 75, № 10. - С. 55-60.

149. А21. Kotov, L. N. Texture changing of one-domain ferromagnetic particles arrays Text. / L. N. Kotov, L. S. Nosov // «Functional Materials» (ICFM-2005) : abstr. of intern, conf. (Ukraine, Crimea, Partenit, October, 3-8 2005). -Partenit, 2005. P. 225.

150. A22. Носов, Л. С. Магнитная переориентация в ансамбле ферромагнитных частиц под действием высокочастотного поля Текст. / Л. С. Носов,

151. Jl. Н. Котов, Ф. Ф. Асадуллин // Магнитные фазовые переходы : труды VII международного семинара (Махачкала, 22 ноября 2005 г.). -Махачкала, 2005. С. 37-40.

152. А23. Котов, Л. Н. Релаксация намагниченности в композитных плёнках состава (Co^Fe^Zri0)x(AkCk)i-x Текст. / Л. Н. Котов, В. С. Власов,

153. B. К. Турков, Л. С. Носов, Ф. Ф. Асадуллин, Ю. Е. Калинин, А. В. Ситников // «Коуровка-2006» : тез. докл. XXXI междунар. зимней шк. физиков-теоретиков (Кыштым, 19-25 февраля 2006 г.). Екатеринбург, 2006. - С. 101.

154. А26. Носов, Л. С. О магнитной переориентации антиферромагнитных частиц Текст. / Л. С. Носов, Л. Н. Котов // Вестн. Сыктывкарского ун-та, Сер. 2. Сыктывкар : Изд-во СыктГУ, 2006. - Вып. 1. - С. 4-13.