Эффективные уравнения движения солитона в двухподрешеточных изотропных магнетиках

Abstract

Построено решение задачи рассеяния магнонов на солитоне Белавина-Полякова в двумерных магнетиках в рамках обобщенной s-модели. На основе этой модели можно описать как ферромагнетик, так и антиферромагнетик, а также ферримагнетик вблизи точки компенсации спинов подрешеток. Для этой модели сформулирована задача рассеяния магнона на солитоне и получено ее точное решение для парциальной моды с азимутальным квантовым числом m=1. Показано, что в линейном приближении эта мода полностью описывает динамику центра солитона в магнетике конечного размера. На основе этого анализа построены эффективные уравнения движения солитона в различных магнетиках.

A solution of the problem of magnon scattering on Belavin–Polyakov solitons in two-dimensional magnets is constructed in the framework of a generalized σ model. This model can serve as a basis for describing both ferromagnets and antiferromagnets, and it can also describe ferrimagnets near the point of compensation of the sublattice spins. The problem of magnon scattering on a soliton is formulated‘ for this model, and its exact solution is obtained for a partial mode with azimuthal quantum number m=1. It is shown that in a linear approximation this mode completely describes the dynamics of the center of the soliton in a magnet of finite size. Effective equations of motion for solitons in different magnets are constructed on the basis of this analysis.

Побудовано розв язок задачі розсіяння магнонів на солітоні Бєлавіна Полякова в двовимірних магнетиках в рамках узагальненої s-моделі. На основі цієї моделі можна описати як феромагнетик, так і антиферомагнетик, а також ферімагнетик поблизу точки компенсації спінів граток. Для цієї моделі сформульовано задачу розсіяння магнона на солітоні та одержано її точний розв язок для парціальної моди з азимутальним квантовим числом m = 1. Показано, що в лінійному наближенні ця мода повністю описує динаміку центра солітона в магнетику скінченного розміру. На основі цього аналізу побудовано ефективні рівняння руху солітона в різних магнетиках.