含杂散场能的铁磁向列薄膜研究
偏微分方程分析
2025-09-15 v1
摘要
铁磁向列材料是磁性颗粒在液晶中的胶体悬浮液。它们是具有在显示技术、传感器、微流控设备等领域潜在应用的复杂材料。我们采用变分方法考虑了一个二维域中的铁磁向列模型。所提出的铁磁向列系统自由能依赖于朗道-德让纳序参量Q和磁化强度M，并包含了在外磁场H_ext存在下液晶分子与磁性颗粒之间的复杂相互作用。该能量泛函结合了朗道-德让纳向列能量密度和来自微磁学理论的能量密度，包括（近似）杂散场能以及来自外磁场的能量贡献。对于所提出的铁磁向列能量，我们首先证明了能量极小值的存在性，然后在某些参数范围内证明了极小值的唯一性。其次，我们通过求解与所提出的铁磁向列能量相关的梯度流方程，数值计算了稳定的铁磁向列平衡态。数值结果表明，杂散场影响了内部向列缺陷和磁涡旋的局域化。
引用
@article{arxiv.2509.10442,
title = {A study of ferronematic thin films including a stray field energy},
author = {Shilpa Dutta and James Dalby and Apala Majumdar and Anja Schlömerkemper},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.10442},
year = {2025}
}
备注
28 pages, 9 figures