磁圆柱中由涡核位移诱导的表面各向异性

在本文中，我们研究了圆柱形纳米结构中由涡核位移引起的表面各向异性的诱导。事实上，涡核位移对偶极能量的影响可以简单地建模为如下形式的表面各向异性：$E_s = K_s \int_{\mathcal{S}_m} d\mathcal{S} \, (\hat{n} \cdot \hat{m})^2/2$。此外，表面各向异性常数 $K_s$ 正比于圆柱在核偏离方向上的面内退磁因子 $N_y(L/R)$，即 $K_s = \mu_0 M_0^2 R \, N_y(L/R)$，其中 $R$ 和 $L$ 分别为圆柱的半径和厚度。我们的结果表明，由圆柱侧壁电荷引起的非平凡偶极能量项可以用一个简单的积分 $E_s$ 替代，从而提高了磁涡旋中涡核位移解析研究中的数值计算效率。