Научный руководитель: Крайнова Галина Сергеевна, кандидат физико-математических наук
Соавторы: проф., д. ф.-м. н. Юдин В. В.

В данной работе исследовались ультрадисперсные (УДС) Fe-Ni пленки после d -воздействия на них перпендикулярного поля объективной линзы микроскопа ~ 2кЭ. Лоренцмикроскопический анализ данных образцов показал, что магнитная структура их представлена зигзагообразными (Z-) границами. Предыдущие исследования [1, 2], а также характер микромагнитной структуры - ряби намагниченности - позволяют сделать вывод, что зигзаги являются 180-градусными доменными границами. Звенья зигзагов представляют собой дуги окружностей и заканчиваются ² усами² . Причем стык звеньев может быть оформлен либо одним ² усом² (конвергентного или дивергентного звена), либо двумя ² усами² (и конвергентного и дивергентного звеньев). Трудно сказать, чем обусловлено такое поведение и пока нельзя его заранее предсказать. Также необходимо отметить, что точки стыковки звеньев по сути представляют собой точки инверсии. Z-образные доменные границы пленок Fe-Ni представлены двумя типами зигзагов:

Показано [1, 2] что магнитная структура УДС сред с размером о.к.р. 2-5 нм имеет сложный, иерархический характер: Z-границы (макродомены) наложены на стохастическую магнитную структуру (микродомены), поведение которой нелинейно. Использование двух масштабов (уровней) иерархии М-структуры позволяет восстановить точный ход вектора M(r) на лоренцмикроскопическом изображении. Дальнейшим этапом исследования может быть нахождение аналитического поведения M(r) в нелинейной планарной среде, что позволит прогнозировать дальнейшии сценарии эволюции магнитной системы при различных внешних воздействиях. Итак, задачей данной работы являлось нахождение закона аналитической аппроксимации Z-образной доменной границы.

С этой целью была построена система координат, (X - совпадает с направлением легкой оси, Y - трудной оси), и для каждого x измерено соответствующее значение y. На первом этапе была рассмотрена линейная зависимость и простейшие нелинейные функции типа . В нашем рассмотрении X и Y соответствуют компонентам вектора намагниченности M(r) M_x и M_y соответственно.

Показано, зигзаги второго типа можно аппроксимировать двумя функциями и , где . Причем нелинейная зависимость характерна как для конвергентного, так и для дивергентного звеньев для первой их трети.

Нужно отметить, что такие функции известны в теории доменных границ, поэтому и возникшие доменные границы, несмотря на своеобразный (Z-образный) вид, являются стандартными, 180-градусными. Можно предположить, что с помощью образования таких зигзагов со сложной внутренней структурой, система (пленка) сбрасывает дополнительную энергию неравновестности.

Иначе дело обстоит с зигзагами типа 1. Дивергентное звено с достаточной точностью удалось аппроксимировать также двумя функциями и , где , которые описывают соответственно первую и вторую половину звеньев.

Для конвергентного звена указанные выше зависимости не дали удовлетворительного результата, поэтому мы попытались использовать для его аппроксимации эволюту для квадратичной параболы . Оказалось, что эволюта описывает конвергентный участок достаточно точно.

Переходя к компонентам вектора намагниченности M(r), имеем .Следуя специфике лоренц-проекции (), получаем , причем , параллельна легкой оси; - ортогональны оси анизотропии. Такой тип зависимости универсален для всего класса Z -границ.