磁性纳米粒子中自旋非共线效应

在考虑内部结构、微观相互作用和单点各向异性的多自旋方法中，我们研究了由边界和表面各向异性引起的自旋非共线对单个磁性纳米粒子行为的影响。通过解析和数值计算，我们表明主要存在两个区域，由控制自旋非共线强度的表面各向异性常数$K_s$的某个临界值分隔：i）所谓的Stoner-Wohlfarth或N\'eel-Brown宏自旋相干翻转区域；ii）多自旋区域，其中强自旋非共线使相干机制失效，粒子的磁态和翻转机制不再能用宏自旋建模。对于小到中等$K_s$值，在两种表面各向异性模型（横向和N\'eel）中，纳米粒子的行为可以用一个包含单轴和立方各向异性项的有效势能的宏自旋来建模。这个有效自旋模型提供了两个区域之间的交叉。