铁磁纳米环中磁化反转的微磁学研究

我们展示了经历磁化反转的薄铁磁环的微磁模拟结果。这种几何结构是微磁学中少数几个在一维模型中已解析求出过渡态的例子之一。根据该模型，在低场和大环尺寸下，能量上更优的过渡态是局域化磁化涨落（瞬子鞍点）。在高场和小环尺寸下，更优的鞍态是均匀旋转的磁化（恒定鞍点）。在本文第一部分，我们使用数值微磁模拟来检验一维解析模型对更现实情形的这些预测，包括各种环半径、环宽和磁场。发现预测的磁化反转激活能与数值结果非常吻合，即使对于环宽较大、一维近似预期会失效的环也是如此。我们发现只有当环的环宽超过其半径时，该近似才会失效。在第二部分，我们介绍了在大半径极限下发现的新亚稳态，并讨论了它们如何为磁性纳米环的能量景观提供更完整的理解。