Микромагнитное моделирование основного состояния ферромагнитных наноточек с одноосной анизотропией

Произведено численное моделирование основного состояния ферромагнитных наноточек с одноосной анизотропией. Расчет основного состояния проводился с использованием пакета трехмерного микромагнитного моделирования OOMMF для двух типов геометрии образца - кубической и эллипсоидальной с простыми кубическими решетками. Рассматривались случаи ферромагнетика типа «легкая ось» и типа «легкая плоскость». При моделировании были использованы материальные параметры пермаллоя и материалов типа SmCo. Последние допускают значения одноосной анизотропии, на несколько порядков превышающие технологически реализуемые значения у пермаллоя. Показано, что для эллипсоидальной наноточки с материальными параметрами пермаллоя существует переходная область по размеру образца, в которой основное состояние является сильно вырожденным. Установлено, что при превышении верхней границы переходной области имеется тенденция к стабилизации вихревого основного состояния. При любом размере образца пермаллоя эффектов зависимости топологии основного состояния системы от величины и знака константы одноосной магнитной анизотропии не выявлено. Для кубической геометрии образца пермаллоя существование стабильного вихря в основном состоянии оказывается возможным при размерах наноточки, в несколько раз превышающих эллипсоидальный случай. Для образцов с материальными параметрами SmCo большая одноосная анизотропия оказывает стабилизирующий эффект на вихревые структуры в основном состоянии наноточки. Вихревое состояние оказывается реализуемым для значительно меньших размеров наноточки по-сравнению с пермаллоем. При определенном размере наноточки SmCo основное состояние (в легкоосном случае) приобретает скирмионоподобный характер.