Периодические модуляции магнитостатического поля в ферромагнитном цилиндре и их влияние на формирование фигур травления в растворах кислот

Ю. И. Джежеря$^{1}$, О. Ю. Горобец$^{2}$, А. П. Кузь$^{2}$, Е. С. Климук$^{2}$, Ю. И. Горобец$^{1}$

$^{1}$Институт магнетизма НАН и МОН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36б, 03680, ГСП, Киев-142, Украина
$^{2}$Национальный технический университет Украины «КПИ», пр. Победы, 37, 03056 Киев, Украина

Получена: 12.09.2016. Скачать: PDF

Исследованы цилиндрические образцы с легкоосной анизотропией, перпендикулярной оси цилиндра. Показано, что в таких образцах можно создать и наблюдать неоднородные длинноволновые магнитные конфигурации гармонического типа. Развита линейная теория, которая сводит систему уравнений Ландау—Лифшица и Максвелла, описывающих магнитное состояние системы, к одному общему уравнению для магнитостатического потенциала. В ходе решения краевой задачи для магнитостатического потенциала определён диапазон магнитных полей и собственных параметров системы, при которых вероятным является образование неоднородной периодической конфигурации. Определена зависимость периода волны намагниченности от амплитуды магнитного поля, константы анизотропии и диаметра цилиндра. Предложенная теория даёт качественное объяснение эксперимента, когда при применении метода порошковых фигур Биттера возможно наблюдение квазипериодических распределений магнитостатических полей, образованных при воздействии внешнего магнитного поля порядка 1 кЕ вдоль оси стального цилиндра, в то время как без приложения внешнего магнитного поля магнитостатические поля отсутствуют. Приведён пример практического использования длинноволновых магнитных структур для управления морфологией поверхности при химическом травлении ферромагнитных материалов в растворах кислот. При этом квазипериодическая структура поверхности корродированного ферромагнитного цилиндра соответствует периоду его длинномасштабной структуры.

Ключевые слова: ферромагнетики, доменная структура, магнитостатическое поле, травление.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v38/i10/1379.html

PACS: 03.50.De, 41.20.Gz, 75.10.-b, 75.30.Gw, 75.60.Ch, 75.70.Kw, 81.65.Cf


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. C. Kittel, Phys. Rev., 70, 965 (1946). Crossref
  2. A. A. Thiele, Bell System Techn. J., 48: 3287 (1969).
  3. A. H. Bobeck and E. Della Torre, Magnetic Bubbles (Amsterdam: North-Holland Publishing Co.: 1975).
  4. A. P. Malozemoff and J. C. Slonczewski, Magnetic Domain Walls in Bubble Materials (New York: Academic Press: 1979).
  5. A. N. Eschenfelder, Physics and Technology of Cylindrical Magnetic Domains (New York: Wiley: 1983).
  6. J. A. Cape and G. W. Lehman, J. Appl. Phys., 42: 5732 (1971). Crossref
  7. Yu. І. Dzhezherya, M. V. Sorokіn, and O. O. Bubuk, Naukovі Visti NTUU ‘KPI’, 4: 51 (2006) (in Ukrainian).
  8. Yu. I. Dzhezherya, M. V. Sorokin, and E. A. Bubuk, ZhETF, 133: 844 (2007).
  9. Yu. I. Dzhezherya and K. O. Demіshev, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 34, No. 4: 429 (2012) (in Ukrainian).
  10. Yu. Kabanov, A. Zukov, V. Zukova, and J. Gonzalez, International Conference ‘Functional Materials’ (Ukraine, Crimea, Partenit, 2005), p 66.
  11. M. Yu. Ilchenko, S. V. Gorobets, O. Yu. Gorobets, and O. K. Dvoynenko, International Conference ‘Functional Matetials’ ICFM-2011 (Ukraine, Crimea, Partenit, October 3–8, 2011), p. 393.
  12. O. Yu. Gorobets, S. V. Gorobets, D. O. Derecha, and O. M. Brukva, J. Phys. Chem. C, 112: 3373 (2008). Crossref
  13. O. Yu. Gorobets and D. O. Derecha, Mater. Sci., 24: 1017 (2007).
  14. S. V. Gorobets, O. Yu. Gorobets, O. K. Dvoinenko, and G. L. Lebeda, Phys. Metals Metallogr., 113: 129 (2012). Crossref
  15. S. V. Gorobets, O. Yu. Gorobets, S. P. Mazur, and A. A. Slusar, physica status solidi (c), 1: 3686 (2004). Crossref
  16. S. V. Gorobets, O. Yu. Gorobets, and O. M. Brukva, Appl. Surf. Sci., 252/2: 448 (2005). Crossref
  17. O. Yu. Gorobets, Yu. I. Gorobets, I. A. Bondar, and Yu. A. Legenkiy, J. Magn. Magn. Mater., 330: 76 (2013). Crossref
  18. О. Yu. Gorobets, Yu. I. Gorobets, and V. P. Rospotnyuk, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 34, No. 7: 895 (2012) (in Ukrainian).