偶极-交换自旋波与磁性纳米颗粒中的模式混合

我们研究了受约束的铁磁共振器中的自旋波模式，其几何形状为球形和圆柱形，涵盖交换主导、偶极-交换和偶极相互作用 regimes。从线性化的 Landau-Lifshitz-Gilbert 方程出发，我们指出，在轴对称共振器的问题中，总角动量和镜像奇偶性是保守量。这两种对称性为自旋波模式的自然分类提供了可能解释，说明了交换模式的简并性以及其被偶极相互作用所引起的简并性解除。数值分析表明，非局部偶极相互作用会消除交换简并性，并导致模式混合，进而在属于同一对称子部门的模式之间产生避免交叉。为描述这一行为，我们发展了一种直接以动态磁化为变量的耦合模式理论，将偶极-交换问题化简为有限的相互作用模式系统。该框架提供了从交换极限到偶极 regime 的受约束磁性颗粒中自旋波谱的统一描述。