铁磁纳米环中的基态构型

我们研究了环形纳米磁体中的磁化基态。我们显式计算了与铁磁态、涡旋态和洋葱态构型相关的能量。分析表明，涡旋态似乎是这些态中最主要的，它在每个内半径 $r\gtrsim10\,{\rm nm}$（对于坡莫合金）的环中都使总能量最小。对于 $r\lesssim10\,{\rm nm}$，只要 $R/\ell_{ex}\gtrsim1.5$（$R$ 为环的外半径，$\ell_{ex}$ 为交换长度），涡旋态仍是最有利的图案；而当 $R/\ell_{ex}\lesssim1.5$ 时，则被铁磁态取代。