斜磁场中的随机惯性磁化动力学

《Journal of Magnetism and Magnetic Materials》：Stochastic inertial magnetization dynamics in an oblique magnetic field

　　开发了一种针对均匀斜磁场中铁磁纳米粒子的随机惯性Fokker-Planck模型。采用Sack的傅里叶变换和矩阵连分数方法求解精确解。在弛豫和惯性进动频率区间内计算了动态磁化率。系统研究了磁场取向对实验室系磁响应的影响。将解析近似与精确数值解进行验证。章节摘要引言单畴铁磁纳米粒子的随机动力学引起了广泛关注，这既是因为它在非平衡统计物理学中的基础性重要性，也是因为其在技术领域的广泛应用，包括磁数据存储、自旋电子器件、超快磁开关，以及医学技术如磁热疗和靶向药物递送等。在纳米尺度下，热涨落变得与磁场相当……随机惯性磁化动力学单畴铁磁纳米粒子的磁化随机动力学由Landau-Lifshitz-Gilbert方程的惯性扩展形式支配。在本工作中，纳米粒子受到一个相对于实验室z轴以任意角度施加的均匀磁场的作用。由于轴向对称性的丧失，磁化动力学必须在完整的旋转相空间中进行描述。相应的惯性磁朗之万方程……结果与讨论动态磁化率为受斜磁场作用的铁磁纳米粒子的随机惯性动力学提供了全面的描述。数值计算采用第三节所述的矩阵连分数方法进行。递推方案对所有研究的参数值均迅速收敛，在整个频率范围内获得了稳定且精确的磁化率谱。通过增大……验证了数值收敛性。结论在本工作中，我们建立了一个针对受任意取向强磁场作用的单畴铁磁纳米粒子随机惯性动力学的普适理论框架。将惯性旋转扩散理论从轴对称构型推广到一般情形，我们推导了相应的惯性Fokker-Planck方程，并结合Sack的指数傅里叶变换与矩阵连分数方法对其进行求解。该表述保留了……作者贡献声明**Bachir Ouari：** 论文撰写——审阅与编辑，论文撰写——原始稿件，资源，方法学，调查研究，概念构思。利益冲突声明作者声明不存在可能影响本论文所报告工作的已知竞争性经济利益或个人关系。致谢作者衷心感谢Yuri Kalmykov教授富有启发性的讨论和宝贵意见。本工作中的数值计算是在法国"里昂高等师范学校"提供的计算平台上完成的。重要性与新颖性声明本工作对受均匀斜磁场作用的单畴铁磁纳米粒子的随机惯性磁化动力学进行了全面的理论研究。采用Sack的傅里叶变换结合矩阵连分数技术求解惯性Fokker-Planck方程，提供了从低频弛豫区到高频进动区的精确动态磁化率。该研究阐明了……的作用。Bachir Ouari