Гистерезисные и равновесные свойства одномерных цепочек магнитных диполей

Проведены теоретические исследования магнитных свойств одномерных массивов ферромагнитных наночастиц. Показано, что в модели Стонера – Вольфарта в зависимости от расстояния между диполь-дипольно взаимодействующими частицами, цепочки могут проявлять как магнитомягкие, так и магнитожесткие свойства, а поведение частиц может варьироваться от стонер-вольфартского до изинг-подобного. С помощью численного моделирования определены критерии отличий сильного и слабого дипольного взаимодействия для одномерных массивов однодоменных ферромагнитных наночастиц с одноосной анизотропией. Методом численного моделирования рассчитаны магнитные состояния 1D-массива при заданном значении внешнего магнитного поля. Лестничнообразный вид гистерезисных кривых и кривых намагничивания в состоянии термодинамического равновесия, полученных при ортогональном внешнем поле и оси массива, обусловлен слабым магнитостатическим взаимодействием, которое приводит к изинг-подобному поведению, и дискретностью разрешенных значений магнитного момента конфигураций. С помощью распределения Гиббса точно рассчитана кривая намагничивания для одномерной магнитной системы точечных диполей Изинга в состоянии термодинамического равновесия. Полученные результаты расчета магнитных состояний в процессе гистерезисного перемагничивания согласуются с экспериментальными данными.