Отзыв оппонента Плохова (Электростатические свойства микромагнитных структур)

Российская академия наук ИОФ РАН Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей физики им. АМ. Прохорова Российской академии наук 119991, ГСП-1, г. Москва, ул. Вавилова, 38. Телефон: +7(499) 135-2366 Факс: +7(499) 135-0270 Е-<ла!1: сйгес!ог40др!.ги !>ар !!елиж.йркги ОКПО 02799457, ИНН 7736029700, КПП 773601001 на Мв 20 ~<г' г.

ОТЗЫВ официального оппонента на диссертацию Сергеева Александра Сергеевича «Электростатические свойства микромагнитных структур», представленную на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.11 — физика магнитных явлений Диссертация Сергеева А.С.

посвящена изучению магнитоэлектрических свойств пространственно-неоднородных спиновых структур. Интерес к подобным структурам связан с обнаружением в некоторых из них электрической поляризации, обусловленной неоднородным магнитоэлектрическим эффектом. Однако в силу специфики механизмов, стабилизирующих такие структуры, они реализуются лишь в области низких температур. В то же время при высоких температурах в магнитоупорядоче нных средах существуют магнитные неоднородности — доменные границы. Являясь, как правило, плоскими, они, тем не менее, обладают весьма богатой внутренней структурой.

Целью диссертационной работы Сергеева А.С. является теоретическое изучение электростатических свойств микромагнитных структур, обусловленных неоднородным магнитоэлектрическим эффектом. Актуальность диссертационной работы Сергеева А.С. обуславливается необходимостью построения теоретической модели экспериментально наблюдаемого эффекта смещения доменных границ под действием неоднородного электрического поля, а также изучения электростатических свойств микромагнитных объектов, экспериментальные исследования которых предстоят в будущем. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы; содержит 143 страницы, 45 рисунков и 3 таблицы.

Список литературы насчитывает 113 наименований. Во введении дано обоснование актуальности темы диссертационной работы и ее практической значимости, сформулированы цели работы, показана ее научная новизна, приведены положения, выносимые на защиту.

Первая глава представляет собой обзор литературы, отражающий текущее состояние теоретических и экспериментальных исследований магнито-электрических явлений, обусловленных пространственной неоднородностью распределения вектора намагниченности. Обзор является полным и подробным, завершается постановкой задач. Во второй главе предложена геомегрическая модель микро магнитной структуры доменных границ в пленках ферритов-гранатов, позволяющая рассчитывать электрическую поляризацию доменных границ различных типов. В третьей, основной, главе диссертации изложены результаты численного моделирования микромагнитной структуры и электростатических свойств доменных границ методом имитации отжига.

Дана общая характеристика метода, обоснована его необходимость для решения поставленных задач, приведены детали реализации для поиска равновесного распределения вектора намагниченности и результаты тестирования на задаче, решение которой известно. В модели учитываются обменная энергия, энергия взаимодействия с внешним магнитным полем, учитывается энергия наведенной магнитной анизотропии, а также энергия взаимодействия электрической поляризации микромагнитной структуры с эффективным электрическим полем. Предметом моделирования являлась зависимость линейной плотности поверхностного электрического заряда доменной границы от напряженности внешнего магнитного поля.

Результаты моделирования изложены при различных значениях параметров образца: азимутального угла и константы ромбической анизотропии, напряхсенности эффективного электрического поля. Четвертая глава посвящена электростатическим свойствам топологических дефектов пониженной размерности, находящихся внутри доменных границ — вертикальной блоховской линии и точки Блоха. Рассчитаны распределения поверхностной и объемной плотностей электрического заряда указанных дефектов, а также соответствующие интегральные значения. Также показана возможность зарождения магнитного скирмиона с помощью электрического поля и путем численного моделирования продемонстрирована принципиальная возможность стабилизации кирального скирмиона с помощью электрического поля.

В заключении диссертации приведены основные результаты и выводы проведенного автором исследования. Все представленные в работе научные результаты являются новыми, выводы обоснованы в достаточной степени. Достоверность полученных результатов обеспечена проведенным сравнением с экспериментальными данными и с известными теоретическими результатами, применением современных алгоритмов компьютерного моделирования, использованием специальных современных методик проверки правильности работы компьютерных программ, в том числе, тестированием программ на хорошо известных и проверенных ранее системах. Научная новизна и прикладное значение диссертационной работы Сергеева А.С.

не вызывают сомнения. Материал диссертации изложен последовательно, хорошим ясным языком, результаты каждого раздела взаимно дополняют и логически развивают положения, выдвигаемые автором. Методика решения поставленных задач соответствует поставленным целям, описана подробно и полно.

После прочтения работы можно сделать следующие замечания: 1. Недостаточное внимание уделено описанию физических основ используемых моделей и обсуждению областей их применимости, тем более, что эти модели оказались продуктивными при анализе свойств рассматриваемых систем. Конечно, все вклады в свободную энергию системы (стр. 89) известны из литературы, однако, обсудить иерархию взаимодействий, Научный сотрудник ФГБУН Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, кандидат физико-математических наук Подпись канд. физ.-мат.

наук Плохова Д.И. удостоверяю Ученый секретарь ФГБУН Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН ,Ф'~,'у г»л ь кандидат физико-математических наук я'» ';; ~„-,«,,~ ' Ъ."::""'" Андреев С.Н. включенных в выражение для свободной энергии (и исключенных из него), применительно к исследуемым системам все же стоило.

2. С точки зрения развития методологии моделирования работа выглядит сильнее, чем об этом пишет соискатель. Автор вынес свои работы за рамки литературного обзора, недостаточно четко сформулировал вклад, который ему пришлось внести в развитие алгоритма моделирования, хотя и сопоставил эффективность возможных алгоритмов моделирования, не подчеркивая вместе с тем преимуществ своих работ. 3. Диссертационная работа носит теоретический характер„хотя автор и не работает в отрыве от эксперимента, однако недостаточным представляется внимание, уделенное обсуждению возможностей использования результатов работы как в дальнейших теоретических и экспериментальных исследованиях, так и с точки зрения возможных практических применений.

Вместе с тем, стоит отметить, что работа представляет собой законченное решение поставленной автором задачи, имеющей большое фундаментальное значение. 4. Наконец, имеются некоторые технические погрешности оформления: использование англоязычных надписей в рисунках (см. введение и первую главу), ссылки при цитировании на переводные версии работ советских и российских авторов, опубликованных изначально на русском языке (см, ссылки 38, 53, 55), некоторое наличие опечаток, например, «тиберий» вместо «тербий» (см. стр.

37) и др. В целом сделанные замечания не являются принципиальными, а лишь носят рекомендательный характер, и не снижают высокую оценку представленной диссертационной работы. Материалы диссертации полностью отражены в 14 публикациях автора: 5 статей в рецензируемых научных журналах (в том числе 2 — из перечня ВАК) и 9 публикаций в сборниках тезисов докладов и трудов международных конференций. Авторефсрат диссертации соответствует ее содержанию. Диссертация Сергеева Александра Сергеевича «Электростатические свойства ми кром агнитных структур» представляет собой законченную научно-квалификационную работу.

По своей актуальности, научной значимости и ценности полученных результатов диссертационная работа соответствует всем требованиями Положения о порядке присуждения ученых степеней ВАК РФ, предъявляемым к кандидатским диссертациям, а сам автор, безусловно, заслуживает присуждения ему степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.11 — «Физика магнитных явлений».

.