Numerical simulation of the generation of multisoliton type magnetic inhomogeneities in ferromagnets with inhomogeneous parameters

Екомасов, Е. Г.; Gumerov, A. M.

doi:10.22226/2410-3535-2014-4-237-240

Cited by 4 publications

(6 citation statements)

References 8 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…As has been shown before, at the scattering of a DW by a defect a part of its energy is expended on the excitation of a nonlinear magnetization wave localized in the defect region, or a «magnetic breather» (if the DW leaves the defect) [21,33,34]. Moreover, the magnitude of this energy can vary depending on the initial velocity of the DW υ 0 .…”

Section: Dynamics Of Nonlinear Waves Localized In the Defect Regionmentioning

confidence: 91%

“…Due to the complexity of the problem, the researchers considered, as a rule, the modulation of only certain magnetic system parameters. For instance, they often took into account the magnetic anisotropy modulation both for the case of point and extended defects [21,33]. It is shown that when a DW passes through a thin magnetic layer with a lower anisotropy value, high-amplitude localized nonlinear waves of magnetization can arise in it [19,33,34].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Localized magnetic inhomogeneities generation on defects as a new channel of damping for a moving domain wall

Gumerov¹,

Екомасов²,

Kudryavtsev³

et al. 2018

LoM

View full text Add to dashboard Cite

The paper presents theoretical studies on the domain wall energy losses that arise when it moves through the magnetic defect region. These losses are largely related to the generation of localized magnetization waves in the defect region. It is shown that the process of the domain wall energy scattering on the defect can be regarded as a new "channel of damping" for a domain wall. The study was carried out using numerical and analytical methods through the example of a three-layer model of the ferromagnetic structure, in which the intermediate layer differs in its physical parameters from the rest of the crystal. The intermediate layer (or magnetic defect) was simulated by a spatial modulation of the magnetic parameters. The modes of motion, in which "effective damping" is minimal, were calculated. The damping value depends on the excitation energy of the localized waves and is determined by the ratio of the defect properties and initial velocity of the domain wall motion. It is specifically shown that an increase in the domain wall energy loss is associated with the increase in the localized waves oscillations amplitude. In this case, the dependence of the localized waves oscillations amplitude on the domain wall initial velocity only has one maximum. It is at this point that the domain wall energy losses are maximal. They can be significantly reduced if the domain wall velocity is noticeably higher or lower than the maximum. This behavior was studied for both the point and extended defects.

show abstract

Section: Dynamics Of Nonlinear Waves Localized In the Defect Regionmentioning

confidence: 91%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Localized magnetic inhomogeneities generation on defects as a new channel of damping for a moving domain wall

Gumerov¹,

Екомасов²,

Kudryavtsev³

et al. 2018

LoM

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Обычно, при решении динамических задач, удобно перейти к сферическим координатам вектора намагни-ченности M(cos φ sinθ, sin φ, cos φ cos θ), где 0 ≤ θ ≤ 2π -угол в плоскости yz между направлением вектора маг-нитного момента и осью лёгкого намагничивания (ось Oz), -π /2 < φ < π/2 -угол, описывающий выход M из плоскости доменной границы (ДГ). Учитывая в плотно-сти энергии магнетика обменное взаимодействие и ани-зотропию, и считая φ << 1 [1], уравнение движения для намагниченности в угловых переменных можно пред-ставить в следующем обезразмеренном виде [12]:…”

Section: основные уравнения и результатыunclassified

“…Будем считать, что ε << 1, а слагаемые в правой части уравнения (1) малы. Применим приближенный коллективно-координатный подход, использованный ранее для анализа колебаний локализованных нели-нейных волн намагниченности на одиночном точечном дефекте [12]. Учитываем наличие локализованных волн намагниченности в области дефекта (или примесных мод) с помощью введения двух коллективных перемен-ных -a 1 = a 1 (t) и a 2 = a 2 (t) -являющихся амплитудами этих волн.…”

Section: основные уравнения и результатыunclassified

“…В связи со сложностью задачи, исследователями рассматривалась, как правило, модуляция лишь отдель-ных параметров магнитной системы. Часто учитыва-лась, например, модуляция магнитной анизотропии для случая двух-, трёх-и пятислойного магнетика, причём задачи изучались как аналитическими, так и численны-ми методами, как для точечных, так и для протяжённых дефектов [2,11,12]. В настоящей работе проведено ана-литическое исследование динамики локализованных магнитных неоднородностей мультисолитонного типа, возбуждаемых на двух одинаковых точечных магнитных дефектах.…”

Section: Introductionunclassified

See 1 more Smart Citation

Dynamics of localized magnetic inhomogeneities in the five-layer ferromagnetic structure

Екомасов¹,

Gumerov²,

Kudryavtsev³

2016

LoM

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

The paper considers the five-layer ferromagnetic structure, consisting of three identical wide layers separated by two thin layers with of the same the changed values of the anisotropy parameter. Anisotropy parameters are considered to be functions of the coordinate, directed perpendicular to the interface between the layers, i.e. we believe that the system has two magnetic «defects.» Has been studied the case of magnetic point defects described by a Dirac delta function with the parameters of the magnetic anisotropy different from the values of the magnetic anisotropy parameter in the rest of the magnet. With an approximate collective coordinate approach used previously to analyze the vibrations localized nonlinear magnetization waves at a single point defect theoretically studied the collective effect of two identical magnetic defects on the dynamics of coupled nonlinear magnetization waves. Has been studied the structure and dynamics of localized magnetic inhomogeneity of type four-kink multisoliton. For small amplitudes shown that oscillations of the magnetic multisoliton can be described as a system of two harmonic oscillators with elastic coupling type with the same natural frequency. In this case, the coupling coefficient can be varied, for example, by changing the distance between the defects. With increasing distance between defects, the coupling coefficient is reduced to zero, and the system is transformed into a system of differential equations for the uncoupled harmonic oscillators. In the case of reducing the distance between the defects is observed increase «stiffness» by effective communication between the oscillators.Keywords: five-layer ferromagnetic structure, the dynamics of localized magnetic inhomogeneities, sine-Gordon equation. Динамика локализованных магнитных неоднородностей в пятислойной ферромагнитной структуреЕкомасов † Е.Г., Гумеров А.М., Кудрявцев Р.В. †EkomasovEG@gmail.com Башкирский государственный университет, ул. З.Валиди 32, 450076, Уфа, Россия В данной работе нами была рассмотрена пятислойная ферромагнитная структура, которая состоит из трёх широ-ких одинаковых слоёв, разделённых двумя тонкими одинаковыми слоями с изменёнными значениями параметра магнитной анизотропии. Параметры магнитной анизотропии считаются функциями от координаты, направленной перпендикулярно границе раздела слоёв, т.е. мы считаем, что в системе имеются два магнитных «дефекта». В дан-ной работе нами был исследован случай точечных магнитных дефектов, описываемых с помощью дельта функции Дирака, со значениями параметров магнитной анизотропии, отличающимися от значений параметров магнитной анизотропии в остальном магнетике. С помощью приближенного коллективно-координатного подхода, который использовался ранее для анализа колебаний локализованных нелинейных волн намагниченности на одиночном то-чечном дефекте, теоретически изучается коллективное влияние двух одинаковых магнитных дефектов на динамику связанных нелинейных волн намагниченности. В данной работе была исследована структура и динамика локали-зованной ...

show abstract

Resonance dynamics of kinks in the sine-Gordon model with impurity, external force and damping

Екомасов

Gumerov

Kudryavtsev

2017

Journal of Computational and Applied Mathematics

View full text Add to dashboard Cite

Numerical simulation of the generation of multisoliton type magnetic inhomogeneities in ferromagnets with inhomogeneous parameters

Cited by 4 publications

References 8 publications

Localized magnetic inhomogeneities generation on defects as a new channel of damping for a moving domain wall

Localized magnetic inhomogeneities generation on defects as a new channel of damping for a moving domain wall

Dynamics of localized magnetic inhomogeneities in the five-layer ferromagnetic structure

Resonance dynamics of kinks in the sine-Gordon model with impurity, external force and damping

Contact Info

Product

Resources

About