Vortex Strips in a Two-Dimensional Ferromagnet
- Authors: Borisov A.B.1, Dolgikh D.V.1
-
Affiliations:
- Mikheev Institute of Metal Physics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences
- Issue: Vol 124, No 4 (2023)
- Pages: 375-381
- Section: ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА
- URL: https://journal-vniispk.ru/0015-3230/article/view/139403
- DOI: https://doi.org/10.31857/S001532302260191X
- EDN: https://elibrary.ru/VIKZFY
- ID: 139403
Cite item
Open Access
Access granted
Subscription Access
Abstract
New magnetic structures in the Heisenberg two-dimensional classical spin model are studied. An original substitution is proposed, which allows one to reduce the equations of the model to an integrable system of nonlinear ODEs. The solution can be characterized as a “vortex strip” or an annular vortex. Its distinctive
properties are the finite size of the existence domain, the limited total energy, and the absence of a vortex center despite the presence of a vortex structure.
Keywords
About the authors
A. B. Borisov
Mikheev Institute of Metal Physics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences
Email: borisov@imp.uran.ru
Ekaterinburg, 620108 Russia
D. V. Dolgikh
Mikheev Institute of Metal Physics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences
Author for correspondence.
Email: borisov@imp.uran.ru
Ekaterinburg, 620108 Russia
References
- Косевич А.М., Иванов Б.А., Ковалев А.С. Нелинейные волны намагниченности. Динамические и топологические солитоны. Киев: Наукова думка, 1983. 192 с.
- Kosevich A.M., Ivanov B.A., Kovalev A.S. Magnetic Solitons // Physics Reports. 1990. V. 194. № 3–4. P. 117–238.
- Богданов А.Н., Яблонский Д.А. Термодинамические устойчивые “вихри” в магнитоупорядоченных кристаллах. Смешанное состояние магнетиков // ЖЭТФ. 1989. Т. 95. С. 178–182.
- Belavin A.A., Polyakov A.M. Metastable states of two-dimensional isotropic ferromagnets // JETP Lett. 1975. V. 22. P. 503–506.
- Козлов В.В. Общая теория вихрей. Ижевск: Издательский дом “Удмуртский университет”, 1998. 238 с.
- Лаврентьев М.А., Шабат Б.В. Проблемы гидродинамики и их математические модели. М.: Наука, 1993. 417 с.
- Ламб Г. Гидродинамика. М.: ОГИЗ, 1947. 929 с.
- Kurik M.V., Lavrentovich O.D. Defects in liquid crystals: homotopy theory and experimental studies // Sov. Phys. Usp. 1988. V. 31. P. 196–224.
- Hobart R.H. On the Instability of a Class of Unitary Field Models // Proc. Phys. Soc. 1963. V. 82. № 2. P. 201–203.
- Derrick G.M. Comments on Nonlinear Wave Equations as Models for Elementary Particles // J. Math. Phys. 1964. V. 5. № 9. P. 1252–1254.
- Борисов А.Б., Киселев В.В. Двумерные и трехмерные топологические дефекты, солитоны и текстуры в магнетиках. М.: Физматлит, 2022. 456 с.
- Борисов А.Б. Спиральные вихри в ферромагнетике // Письма в ЖЭТФ. 2001. Т. 73. № 5. С. 279–282.
- Borisov A.B., Rybakov F.N. Three-dimensional magnetic solitons // Phys. Met. Metal. 2011. V. 112. № 7. P. 745–766.
- Byrd P.F., Friedman M.D. Handbook of Elliptic Integrals for Engineers and Scientists. N.Y., Heidelberg, Berlin: Springer–Verlag, 1971. 372 c.
- Изменение области определения двухвихревой структуры. Видеофильм. https://youtu.be/vgMpEnrZSIY.
- Двухвихревая структура. Видеофильм. https:// youtu.be/gh0IbYMpfIU.
Supplementary files
