Атомистическое моделирование магнитоупорядоченных наноструктур в рамках пакета Vampire
Аннотация
Ключевые слова: атомистическое моделирование, наноматериалы, тонкие пленки, наночастцы, эффект масштабирования, немагнитные примеси, параметр корреляции, температура кюри
Настоящая работа посвящена установлению закономерностей изменения фундаментальных магнитных характеристик простейших магнитоупорядоченных наноструктур, полученных в рамках пакета атомистического моделирования VAMPIRE, при вариации их линейных размеров и химического состава. Получение температурных зависимостей намагниченности и петель магнитного гистерезиса осуществлялось путем решения стохастического уравнения ЛЛГ методом Хойна, а также благодаря применению алгоритма Метрополиса метода Монте-Карло.
В результате работы получены зависимости температуры Кюри от размеров системы как для тонкой пленки пермаллоя, так и для наночастицы кобальта. С помощью аппроксимации полученных зависимостей были определены корреляционные параметры систем, объемные температуры Кюри, микроскопические длины и размеры системы с нулевой температурой Кюри. Для наночастиц кобальта обнаружена ненулевая намагниченность в высокотемпературной области и построена ее зависимость от среднего размера наночастицы. Исследование содержания примесей в моделируемых системах позволило определить процент содержания примесей, при котором вещество перестает иметь магнитное упорядочение.
Настоящая работа посвящена установлению закономерностей изменения фундаментальных магнитных характеристик простейших магнитоупорядоченных наноструктур, полученных в рамках пакета атомистического моделирования VAMPIRE, при вариации их линейных размеров и химического состава. Получение температурных зависимостей намагниченности и петель магнитного гистерезиса осуществлялось путем решения стохастического уравнения ЛЛГ методом Хойна, а также благодаря применению алгоритма Метрополиса метода Монте-Карло.
В результате работы получены зависимости температуры Кюри от размеров системы как для тонкой пленки пермаллоя, так и для наночастицы кобальта. С помощью аппроксимации полученных зависимостей были определены корреляционные параметры систем, объемные температуры Кюри, микроскопические длины и размеры системы с нулевой температурой Кюри. Для наночастиц кобальта обнаружена ненулевая намагниченность в высокотемпературной области и построена ее зависимость от среднего размера наночастицы. Исследование содержания примесей в моделируемых системах позволило определить процент содержания примесей, при котором вещество перестает иметь магнитное упорядочение.