Курсовая, контрольная работа. Примеры выполнения

Явление радиоактивности Радиация Электромагнитное излучение Действие ионизирующих излучений Поглощенная доза космогенные радионуклиды испытания ядерного оружия ядерный реактор продукты выброса Меры радиационной защиты воздействия радиации

Стенки Блоха

Домены отделены друг от друга границами, в которых осуществляется изменение ориентации спина. Если поворот вектора намагничения при этом не выходят из плоскости yz (см. рис 14.5а), то эти границы называют стенками Блоха. На рис. 14.6а поворот спинов на 180⁰ происходит скачком, т.е. в одной плоскости. Для этого требуется энергия:

E = -JS(-S) - [-JS²] = 2JS².

(14.17)

Рис. 14.6. Стенки Блоха

Во втором случае (рис. 14.6б) поворот происходит в стенке, состоящей из n-плоскостей, в каждой из которых спин поворачивается на угол /n. Тогда обменная энергия между соседними спинами равна E = -Js²cos(/n), а полная энергия равна

E_обм = n[-JS²cos(/n)-(-JS²)] = nJS²[1-cos(/n)].

При n >>1 получаем

E ²/2n JS²

(14.18)

Согласно (14.18) тощина стенки могла бы расти бесконечно, но этому препятствует энергия анизотропии: спин в стенке Блоха не ориентирован в направлении легкого намагничения. Поэтому, доля энергии анизотропии E_K ~ n. Баланс между обменной энергией и энергией анизотрпии достигается в Fe на толщине ~ 300a (а - период решетки):

W_WALL ²/2na² JS² + Kna.

(14.19)

Оценки показывают, что полная энергия стенки составляет W_WALL ~ 1 эрг/см².

Толщина стенки Блоха может быть определена из условия W/n = -²/2n²a²JS² + Ka = 0. Отсюда,

n = (²JS²/2Ka³)^1/2,

(14.20)

и, соответственно, толщина

= na = (²JS²/2Ka)^1/2 = (A/K)^1/2 = ₀,

(14.21)

где

A = JS²/2a

(14.21а)

- плотность обменной энергии, а плотность энергии границы

= 2(JKS²/2a)^1/2 = 2(AK)^1/2=2₀.

(14.21б)

Итак, повотот спина на 180⁰ в блоховских границах происходит без выхода из плоскости намагничения. При этом магнитостатическая энергия (энергия свободных полюсов) отсутствовала в объеме, а на поверхности пренебрегалась из-за малости отношения (пл. пов.)/(объем) 0. В тонких пленках поверхностью пренебрегать можно не всегда. Впервые на значение магнитостатической энергии в тонких пленках указал Неель.

На главную сайта Dvoika.net