Волны намагниченности и поперечная релаксация в цепочке классических магнитных моментов

Аннотация

Представлены результаты численного моделирования динамики линейных цепочек классических магнитных моментов с дипольным взаимодействием, находящихся в постоянном внешнем магнитом поле, с различным числом частиц и начальными условиями, отвечающими различной степени неравновесности системы. Проанализированы структуры сигналов суммарной намагниченности и их Фурье-спектры, а также карты локальной намагниченности цепочек. Получено и качественно проанализировано уравнение динамики намагниченности в континуальном приближении. Найдено, что при малой величине начальной поперечной поляризации в системе возникают регулярные колебания с узким спектральным пиком. Картина локальной намагниченности показывает, что в цепочке устанавливается режим бегущих волн. Напротив, при высокой поперечной поляризации на начальном этапе эволюции системы происходит яркая спин-спиновая релаксация благодаря возникновению и накоплению разности фаз прецессии частиц в силу различия локального поля. Распространение возмущений по цепочке замедляется, и значения разности фаз колебаний между отдельными точками сохраняются в течение длительного времени. Таким образом, исключается возможность возврата системы к начальному состоянию, но и её термализации также не происходит.