Для теоретического объяснения механизма смены поляризации магнитных вихрей во внешнем циркулярном магнитном поле аналитически и численно рассмотрена модель малого спинового плакета в вихревой конфигурации. Проведено аналитическое исследование начальной (линейной) стадии процесса переворота вихря. Полученные аналитические результаты подтверждают данные численного расчета динамики плакета. Как численное моделирование, так и аналитическое рассмотрение начального этапа активации показывает важность учета азимутальных мод системы. На частотах этих мод происходит наиболее быстрое возрастание энергии вихря и полной внутриплоскостной проекции намагниченности. Увеличение амплитуды этих мод приводит к параметрическому возбуждению низкочастотной симметричной моды, что и вызывает переворот вихря. Полученные результаты качественно объясняют данные численного моделирования переворотов вихрей в больших магнитных системах и могут быть использованы в экспериментах по направленному влиянию на поляризацию вихрей в магнитных нанодотах.
For a theoretical explanation of the mechanism of switching of the polarization of magnetic vortices in an external circular magnetic field, a small spin plaquette in a vortex configuration is considered. An analytical investigation of the initial (linear) stage of the vortex switching process is carried out. The analytical results obtained confirm the data of a numerical calculation of the plaquette dynamics. Both the numerical simulation and an analytical treatment of the initial stage of activation show the importance of taking the azimuthal modes of the system into account. It is at the frequencies of these modes that the most rapid growth of the vortex energy and the total intraplane projection of the magnetization occur. Increasing the amplitude of these modes leads to parametric excitation of a low-frequency symmetric mode, and that causes vortex switching. The results provide a qualitative explanation of the data of a numerical simulation of vortex switching in large magnetic systems and can be used in experiments on the directed influencing of the polarization of vortices in magnetic nanodots.
Для теоретичного пояснення механізму зміни поляризації магнітних вихорів у зовнішньому циркулярному магнітному полі аналітично і чисельно розглянуто модель малого спінового плакету у вихоровій конфігурації. Проведено аналітичне дослідження початкової (лінійної) стадії процесу перевороту вихору. Отримані аналітичні результати підтверджують дані чисельного розрахунку динаміки плакету. Як чисельне моделювання, так і аналітичний розгляд початкового етапу активації показує важливість урахування азимутальних мод системи. На частотах цих мод відбувається найбільш швидке зростання енергії вихору та повної внутріплощинної проекції намагніченості. Збільшення амплітуди цих мод приводить до параметричного збудження низькочастотної симетричної моди, що i викликає переворот вихору. Отримані результати якісно пояснюють дані чисельного моделювання переворотів вихорів у великих магнітних системах і можуть бути використані в експериментах по спрямованому впливу на поляризацію вихорів у магнітних нанодотах.
