Low Temperature Physics: 44, 618 (2018); https://doi.org/10.1063/1.5041427
Физика Низких Температур: Том 44, Выпуск 7 (Июль 2018), c. 794-813    ( к оглавлению , назад )

Динамические солитоны в антиферромагнетиках (Обзор)

Е.Г. Галкина

Институт физики НАН Украины, пр. Науки, 46, Киев, 03028, Украина

Б.А. Иванов

Институт магнетизма НАН и МОН Украины, пр. Вернадского, 36-б, Киев, 03142, Украина
E-mail: bor.a.ivanov@gmail.com

Статья поступила в редакцию 1 марта 2018 г.

Аннотация

Представлен обзор теоретических исследований магнитных солитонов в антиферромагнетиках (АФМ). Даны основные понятия физики АФМ и теории солитонов. Рассмотрение нелинейной динамики АФМ проводится с единых позиций на основе нелинейной сигма-модели для вектора антиферромагнетизма. Вывод этого уравнения и его интегралов движения обсуждается с учетом реальной структуры АФМ. Основное внимание уделяется исследованию двухпараметрических солитонов, которые характеризуются как поступательным движением центра солитона, так и внутренней динамикой спинов в солитоне. Рассмотрены солитоны различных типов: одномерные и двумерные, топологические и не обладающие топологическим зарядом. Проведен анализ эффектов понижения динамической симметрии АФМ, которые обусловлены разрушением лоренц-инвариантного характера сигма-модели. Такие эффекты возникают при последовательном учете взаимодействия Дзялошинского–Мория и/или сильного внешнего магнитного поля. Эта проблема ранее не обсуждалась в монографической литературе. Установлены классы универсальности поведения движущихся солитонов.

PACS: 75.50.Ee Антиферромагнетики;
PACS: 75.76.+j Эффекты переноса спина;
PACS: 75.78.–n Динамика намагничивания.

Ключевые слова: антиферромагнетики, антиферромагнитный вектор, нелинейная сигма-модель, взаимодей-ствие Дзялошинского–Мория, доменная стенка, антиферромагнитный вихрь, солитонная капля, скирмион, терагерцовые магноны, спинтроника, осциллятор со спиновой накачкой.

Oпубликована онлайн: 28 мая 2018 г.