二维磁性纳米结构的低能量特性：离子间相互作用与无序效应

研究了二维偶极子耦合磁性纳米粒子群的低能量特性，随结构无序和颗粒覆盖率的变化而变化。即使是小的颗粒排列偏离方格也会消除微涡旋磁配置的简并性，导致粒子群体呈现强烈的非共线磁序。确定了各亚稳态能量分布。对于小程度的无序，能量分布呈强烈的非对称形状，并伴随地面状态能的显著峰。相反，对于强无序，得到高斯型分布。平均偶极耦合能 $\bar E_\mathrm{dip}$ 随结构无序程度的增加而减小。研究了空位在方格颗粒阵列中的作用，通过确定空位浓度下首选微涡旋角度的角分布来表征。发现沿轴向和对角线方向都存在首选角方向。对受扰动方格阵列的相应研究结果呈现不同的角分布。量化了由于粒子有限尺寸引起的偶极-四极子修正效应。