Анотація до роботи:

Кравчук В.П. Вихрові стани наномагнетиків. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.02 – теоретична фізика. – Інститут теоретичної фізики ім. М.М. Боголюбова НАН України, Київ, 2008.

В рамках феноменологічної моделі Ландау-Ліфшиця теоретично досліджено властивосі вихрового стану наномагнетиків симетричної форми. З'ясовано області розмірів нанокілець, для яких вихровий стан є основним. Виявлено наявність проміжного вихрового стану та описано фазовий перехід між проміжним та планарним вихорами. Оцінено мінімальні розміри нанодисків та нанокілець, при яких вихровий стан є основним. Досліджено поведінку різних станів намагніченості нанодиску в зовнішньому поперечному полі з урахуванням магнітодипольної взаємодії. Описано процес перемикання полярності вихору в тонких дисках.

В рамках моделі колективних змінних та моделі фіксованих межових умов досліджено гіротропну динаміку вихору поблизу центру диску та вплив на неї змінного зовнішнього магнітного поля, що обертається у площині диску. Використовуючи мікромагнітні моделювання, побудовано діаграму перемикання полярності вихора під дією змінного поля кругової поляризації з частотою значно вищою за гіротропну.

В рамках феноменологічної моделі Ландау-Ліфшиця з урахуванням нелокальної магнітодипольної взаємодії досліджено властивості вихрового стану наномагнетиків симетричної форми. Основні оригінальні результати:

1. Вихровий стан нанокілець є основним, якщо зовнішній радіус не перевищує деякого критичного значення, що визначається матеріальними параметрами та співвідношенням геометричних розмірів.

2. При збільшенні внутрішнього радіусу кільця величина позаплощинної компоненти осердя вихору швидко зменшується і при досягнені деякого критичного значення, яке залежить від товщини кільця, відбувається перехід до планарного вихору.

3. Існує певна область розмірів дисків, близьких до межі переходу між однодоменним та вихровим станами, які під дією зовнішнього поперечного поля можуть змінити свій основний стан з однодоменного на вихровий.

4. Під впливом однорідного магнітного поля, що рівномірно обертається у площині диску, є можливим перемикання полярності вихору. Однонапрямленому, контрольованому процесу перемикання відповідає обмежена в обох напрямках область частоти та амплітуди поля.

Публікації автора:

1. Kravchuk V. P., Sheka D. D., Gaididei Y. B. Equilibrium magnetisation structures in ferromagnetic nanorings // J. Magn. Magn. Mater. 2007. –Vol. 310, no. 1. —Pp. 116–125.

2. Кравчук В., Шека Д. Д. Тонкий ферромагнитный нанодиск в поперечном магнитном поле // Физика твердого тела. –2007. –Т. 49, № 10. –С. 1834-1841.

3. Controlled vortex core switching in a magnetic nanodisk by a rotating field / Kravchuk V.P., Sheka D.D., Gaididei Yu.B., Mertens F.G. // J. Appl. Phys. –2007. –Vol. 102, no. 4. –P. 043908.

4. Switching phenomena in magnetic vortex dynamics / Y.B. Gaididei, V.P. Kravchuk, F.G. Mertens, D.D. Sheka // Fizika Nizkikh Temperatur. –2008. –Vol. 34, no. 7. –Pp. 669–676.

5. Effective anisotropy of thin nanomagnets: Beyond the surface-anisotropy approach / Caputo J.-G., Gaididei Yu.B., Kravchuk V.P., Mertens F.G., Sheka D.D. // Phys. Rev. B. –2007. –Vol. 76, no. 17. –P. 174428.

6. Кравчук В.П., Шека Д.Д. Ефективна магнітодипольна анізотропія наномагнетиків: рівноважні конфігурації намагніченості // Український фізичний журнал. –2008. –Т. 53, № 8. –С. 804–811.

7. Magnetic phase transitions in ferromagnetic nanorings / Kravchuk V.P., Sheka D.D, Gaididei Yu.B., Mertens F.G. // Proceedings of the I International Conference “Electronics and applied physics” (Kyiv, Ukraine, November 24-27, 2005). –Kyiv, 2005. –Pp. 32-33.

8. Kravchuk V.P., Sheka D.D. Magnetization reversal of cylinder shaped nanodots // Proceeding of the Sixth international young scientists’ conference on applied physics (Kyiv, Ukraine, June 14-16, 2006). –Kyiv, 2006. –Pp. 82-83.

9. The ultrafast control of the switching process in the vortex state magnetic nanodots / Kravchuk V.P., Sheka D.D, Gaididei Yu.B., Mertens F.G. // Proceeding of the Seventh international young scientists’ conference on applied physics (Kyiv, Ukraine, June 13-15, 2007). –Kyiv, 2007. –Pp. 59-60.

10. Kravchuk V.P., Sheka D.D., Mertens F.G., The ultrafast control of the switching process in the vortex state magnetic nanodots // Abstracts of the International Conference on Nanoscale Magnetism, ICNM-2007 (Istanbul, Turkey, June 25-29, 2007). –Istanbul, 2007. –P.69.

11. Ultrafast control of a vortex core dynamics in magnetic nanodisks / Kravchuk V.P., Sheka D.D., Gaididei Yu.B., Mertens F.G. // Abstracts of the International Conference “Functional Materials” (Partenit, Ukraine, October 1-6, 2007). – Partenit, 2007. –P.400.

12. Kravchuk V.P., Sheka D.D, Gaididei Yu.B. Magnetostatics as an effective anisotropy: applications for angular shaped nanodots // Proceedings of the III International Conference “Electronics and applied physics” (Kyiv, Ukraine, October 25-27, 2007). – Kyiv, 2007. –Pp. 44-45.

13. Vortex polarity switching in magnetic nanodots by a rotating magnetic field or a spin-polarized current / Mertens F.G., Sheka D.D., Gaididei Yu.B., Kravchuk V.P. // Abstracts of Eighth international young scientists’ conference on applied physics (Kyiv, Ukraine, June 11-13, 2008). – Kyiv, 2008. –Pp. 7.