ИСТИНА

Проект направлен на теоретическое исследование недавно обнаруженных эффектов сильного воздействия электрического поля на микромагнитную структуру в пленках ферритов гранатов: электроиндуцированного зарождения цилиндрических магнитных доменов и передвижения доменных границ. Предполагается анализ двух возможных механизмов, объясняющих полученные экспериментальные данные. Первый механизм обусловлен наличием неоднородного магнитоэлектрического (флексомагнитоэлектрического) взаимодействия, второй механизм связан с возникновением дефектной структуры в пленках при действии на них неоднородного электрического поля. В рамках проекта будут исследованы 180- и 0-градусные доменные границы, планируется провести расчет структуры, энергии, размеров, электрической поляризации магнитных доменных границ как функций величины неоднородного электрического поля и ширины области его воздействия, а также исследовать условия зарождения и аннигиляции 0-градусной доменной границы в таком поле. Задачи, поставленные в проекте, являются завершающим этапом исследований, проводимых в рамках диссертационной работы Мажитовой Ф.А., посвященной изучению механизмов магнитоэлектрических эффектов в магнитных материалах типа ферритов – гранатов. Основное внимание в данном проекте будет уделено аспектам проявления воздействия неоднородного электрического поля на феррит-гранатовые пленки и их тесную связь с последними экспериментальными исследованиями в данной области.

1. Изучение условий возникновения и стабилизации магнитных неоднородностей типа 00 ДГ в пленках ферритов – гранатов под действием неоднородного электрического поля. 2. Исследование влияния локального неоднородного электрического поля посредством флексомагнитоэлектрического эффекта на структуру и свойства 180^0 ДГ в магнитоодноосной пленке. Расчет поляризации магнитной ДГ в зависимости от величины электрического поля и размера его пространственной локализации воздействия в пленке. 3. Анализ механизма воздействия электрического поля на ионы кристалла, приводящего к формированию структурной неоднородности типа дефекта. Изучение влияние дефектов такого типа на топологию и электрические свойства магнитных доменных границ различного типа (1800ДГ, 00 ДГ). 4. Построение основных зависимостей (энергии ДГ, размеров ДГ, электрической поляризации, киральности как функций параметров неоднородного электрического поля), и сравнение вкладов рассмотренных механизмов воздействия электрического поля на магнитные доменные границы. 5. Сравнение результатов теоретического исследования, проведенного в рамках различных механизмов, с экспериментальными данными, полученными в группе руководителя проекта

Руководитель проекта является автором пионерских работ в области магнитоэлектрических явлений в магнетизме, которые включают в себя: - обнаружение эффекта электроиндуцированного движения магнитных доменных границ [Письма в ЖЭТФ, т.86, n2, c.124-127 (2007)] и демонстрация его практического приложения для создания оптического модулятора [Scientific reports, vol. 7, P. 264]; - наклон доменных границ под действием электрического поля полоскового электрода [Ferroelectrics, Volume 503, Pages 109-116 (2016)] - смещение блоховских линий под действием поля точечного электрода [Journal of Magnetism and Magnetic Materials, v. 440, p. 60-62 (2017)]; - электроиндуцированное зарождение цилиндрических магнитных доменов [Письма в ЖЭТФ, т. 104, вып.3, с.196-200 (2016), Physica Status Solidi - Rapid Research Letters, 12(6):1800066 (2018)].

1. Результаты расчетов устойчивых состояний доменных границ различной топологии при изменении внешних и внутренних (материальных) параметров системы (электрическое поле, магнитная анизотропия, размер области локализации электрического поля и т.п.) 2. Результаты расчета структуры 180- и 0-градусных ДГ в условиях приложения неоднородного электрического поля, иллюстрирующие изменение топологии ДГ и появление новых эффектов, связанных с возникновением как "магнитных", так и электрических зарядов, индуцированных ФМЭ-эффектом в окрестности рассмотренных ДГ. 3. Зависимости электрической поляризации, энергии, размеров 180- и 0-градусных ДГ от величины электрического поля и степени его локализации, рассчитанные в рамках предложенных концепций.