Ферромагнетизм в графеновых и фуллереновых наноструктурах. Теория, моделирование, эксперимент

Работа посвящена построению квантовополевой модели, позволяющей, в частности, описывать ферромагнитные свойства в графеновых структурах адекватно имеющимся физическим и численным результатам. Предлагается модель, описывающая такие свойства графеновых моноатомных слоёв, образующих двумерные поверхности, которые связаны с наличием нетривиальной функции распределения спиновой плотности, образованной в результате спонтанного нарушения спиновой симметрии валентных электронов атомов углерода на указанных поверхностях. В рамках предлагаемой модели указываются возможные точные решения для функции спиновой плотности, объясняющие, в частности, экспериментально наблюдаемые ферромагнитные свойства графеновых плёнок. Делаются количественные оценки толщины доменной стенки, разделяющей области с разнонаправленной намагниченностью, позволяющие экспериментально проверить предлагаемую теоретическую модель.

Ferromagnetism in Graphen and Fulleren Nanostructures. Theory, Modelling, Experiment

This work is devoted to the construction of the quantum field model, allowing, in particular, to describe ferromagnetic properties in graphen structures adequately to the results of physical and numerical experiments. The offered model describes properties of monoatom graphen layers ( forming two-dimensional surfaces), which are connected with presence of nontrivial function of distribution of the spin density, formed as a result of spontaneous breakdown of the spin symmetry of valent electrons in atoms of carbon. Within the limits of the offered model possible exact solutions for field function of the spin density, explaining, in particular, experimentally observed ferromagnetic properties of graphen films are specified. Quantitative estimations of a thickness of the domain wall, dividing areas with counterdirected vectors of magnetization were suggested, which allows to check up offered theoretical model experimentally.