UPRAVLENIE REShETKOY KhOPFIONOV V GELIMAGNETIKE PRI POMOShchI MAGNITNOGO POLYa I ANIZOTROPII

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Рассмотрено обобщение микромагнитной модели хопфионов в гелимагнетике с двумерной (допускающей как радиальную, так и азимутальную зависимость) функцией профиля. Расчеты подтверждают эллиптическую стабильность хопфионов и ранее полученное аналитическое выражение для верхнего критического поля их решетки. Показано, что в анизотропном гелимагнетике решетка хопфионов испытывает растяжение в направлении оси анизотропии, а ее периоды зависят от величины приложенного внешнего магнитного поля и константы одноосной анизотропии материала.

References

  1. A. Bogdanov and A. Hubert, J. Magn. Magn. Mater. 138, 255 (1994).
  2. A. Bogdanov and A. Hubert, J. Magn. Magn. Mater. 195, 182 (1999).
  3. A. Hubert and R. Schäfer, Magnetic Domains (Springer, Berlin, 1998).
  4. A. P. Malozemoff and J. C. Slonczewski, Magnetic Domain Walls in Bubble Materials (Academic, New York, 1979).
  5. N. Nagaosa and Y. Tokura, Nat. Nanotechnol. 8, 899 (2013).
  6. T. Shinjo, T. Okuno, R. Hassdorf, K. Shigeto, and T. Ono, Science 289, 930 (2000).
  7. A. Wachowiak, J. Wiebe, M. Bode, O. Pietzsch, M. Morgenstern, and R. Wiesendanger, Science 298, 577 (2002).
  8. H. Hopf, Math. Ann. 104, 637 (1931).
  9. J. H. C. Whitehead, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 33, 117 (1947).
  10. L. D. Faddeev, Lett. Math. Phys. 1, 289 (1976).
  11. I. E. Dzyaloshinskii and B. A. Ivanov, JETP Lett. 29, 540 (1979).
  12. R. Hobart, Proc. Phys. Soc. 82, 201 (1963).
  13. G. H. Derrick, J. Math. Phys. 5, 1252 (1964).
  14. W. M. et al., Nat. Phys. 16, 901 (2020).
  15. F. N. Rybakov, A. B. Borisov, S. Blügel, and N. S. Kiselev, Phys. Rev. Lett. 115, 126401 (2015).
  16. N. Kent, N. Reynolds, D. Raftery et al., Creation and Observation of Hopfions in Magnetic Multilayer Systems, Nat. Commun. 12, 1562 (2021).
  17. C. Donnelly, K. L. Mellow, V. Scagnoli et al., Experimental Observation of Vortex Rings in a Bulk Magnet, Nat. Phys. 17, 316 (2021).
  18. K. L. Mellow and A. Michels, Small-Angle Neutron Scattering Signatures of Magnetic Hopfions, Phys. Rev. B 109 (2024).
  19. G. Gubbiotti, A. Barman, S. Ladak et al., 2025 Roadmap on 3d Nanomagnetism, J. Phys.: Cond. Matt. 37, 143502 (2025).
  20. F. Zheng, N. S. Kiselev, F. N. Rybakov et al., Hopfion Rings in a Cubic Chiral Magnet, Nature 623, 718 (2023).
  21. X. Yu, Y. Liu, K. V. Iakoubovskii et al., Realization and Current-driven Dynamics of Fractional Hopfions and Their Ensembles in a Helimagnet FeGe, Adv. Mater. 35 (2023).
  22. Y. Liu, R. K. Lake, and J. Zang, Binding a Hopfion in a Chiral Magnet Nanodisk, Phys. Rev. B 98, 174437 (2018).
  23. J.-S. B. Tai and I. I. Smalyukh, Static Hopf Solitons and Knotted Emergent Fields in Solid-State Noncentrosymmetric Magnetic Nanostructures, Phys. Rev. Lett. 121, 187201 (2018).
  24. P. Sutcliffe, Hopfions in Chiral Magnets, J. Phys. A: Math. Theor. 51, 375401 (2018).
  25. X. S. Wang, A. Qaiumzadeh, and A. Brataas, Current-Driven Dynamics of Magnetic Hopfions, Phys. Rev. Lett. 123, 147203 (2019).
  26. K. L. Mellow, Two Types of Metastable Hopfions in Bulk Magnets, Physica D 443, 133561 (2023).
  27. K. L. Mellow, Elliptical Stability of Hopfions in Bulk Helimagnets, Phys. Rev. B 111, 174450 (2025). doi: 10.1103/PhysRevB.111.174450.
  28. V. G. Baryakhtar and E. P. Stefanovsky, Spin Wave Spectrum in Antiferromagnets Having a Spiral Magnetic Structure, Sov. Phys. Solid State 11, 1566 (1970).
  29. P. Bak and M. H. Jensen, Theory of Helical Magnetic Structures and Phase Transitions in MnSi and FeGe, J. Phys. C 13, L881 (1980).
  30. A. Donev, F. H. Stillinger, P. M. Chaikin, and S. Torquato, Unusually Dense Crystal Packings of Ellipsoids, Phys. Rev. Lett. 92, 255506 (2004). doi: 10.1103/PhysRevLett.92.255506.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».