长薄壁铁磁纳米管的磁性质
材料科学
2015-06-17 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
我们研究了长薄壁铁磁纳米管的磁性质。假设该管由各向同性均匀磁体组成，其自旋通过交换能、偶极 - 偶极相互作用能相互作用，并通过 Zeeman 能与外场相互作用。可能的稳定态是磁化强度沿管轴方向的平行态，以及磁化强度沿方位角方向的涡旋态。对于给定材料，哪种态具有更低能量取决于值 \gamma=R^2d/(L \lambda_x^2)，其中 R 是管半径，d 是其厚度，L 是其长度，\lambda_x 是表征交换相互作用与偶极相互作用比值的固有长度尺度。当 \gamma<1 时，平行态胜出；否则涡旋态稳定。管中间的畴壁在能量上总是不利的，但可以作为亚稳态结构存在。在平行于管轴磁化的管端附近，将平行磁化逐渐转变为仅在管边缘处的涡旋的半畴结构在能量上是有利的。我们还考虑了在外磁场（平行或垂直于管）中的平衡磁化织构。最后，分析了纳米管及纳米管阵列产生的磁场。
引用
@article{arxiv.1308.6233,
title = {Magnetic properties of a long, thin-walled ferromagnetic nanotube},
author = {Chen Sun and Valery L. Pokrovsky},
journal= {arXiv preprint arXiv:1308.6233},
year = {2015}
}