Discrete and Continuous Models and Applied Computational ScienceDiscrete and Continuous Models and Applied Computational ScienceDiscrete and Continuous Models and Applied Computational Science2658-46702658-7149Peoples' Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)8550ArticlesСтатьиFerromagnetism in Graphen and Fulleren Nanostructures. Theory, Modelling, ExperimentФерромагнетизм в графеновых и фуллереновых наноструктурах. Теория, моделирование, экспериментGrachevD DГрачёвДмитрий ДмитриевичRussian Аssociation of Manufacturers of Television TechnicsРоссийская ассоциация производителей телевизионной техникиdgrachev@orc.ru <mailto:dgrachev@orc.ru>RybakovY PРыбаковЮрий ПетровичКафедра теоретической физики; Российский университет дружбы народов; Peoples Friendship University of RussiaКафедра теоретической физики; Российский университет дружбы народовsoliton4@mail.ruSevastianovL AСевастьяновЛеонид АнтоновичКафедра систем телекоммуникаций; Российский университет дружбы народов; Peoples Friendship University of RussiaКафедра систем телекоммуникаций; Российский университет дружбы народовsevast@sci.pfu.edu.ruShekaE FШекаЕлена ФёдоровнаКафедра общей физики; Российский университет дружбы народов; Peoples Friendship University of RussiaКафедра общей физики; Российский университет дружбы народовsheka@icp.ac.ru <mailto:sheka@icp.ac.ru>Russian Аssociation of Manufacturers of Television TechnicsРоссийская ассоциация производителей телевизионной техникиPeoples Friendship University of RussiaРоссийский университет дружбы народов150120101NO1 (2010)№1 (2010)202708092016Copyright ©; 2010, Грачёв Д.Д., Рыбаков Ю.П., Севастьянов Л.А., Шека Е.Ф.2010Грачёв Д.Д., Рыбаков Ю.П., Севастьянов Л.А., Шека Е.Ф.http://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://journals.rudn.ru/miph/article/view/8550This 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.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 of graphen filmsquantum field descriptionspinons,domain structurespintronics.ферромагнетизм графеновых плёнокквантовополевое описаниеспиноны,доменная структураспинтроника.1.Cervenka J., Katsnelson M., Flipse K. Room-Temperature Ferromagnetism in Graphite Driven by 2D Networks of Point Defects // Nature Physics. - DOI 10.1038/NPHYS1399. DOI 10.1038/NPHYS1399.2.Room-Temperature Ferromagnetism of Graphene / Y. Wang, Y. Huang, Y. Song et al // Nano Lett. - 2009. - Vol. 9. - Pp. 220-224.3.Rode A. et al. Unconventional Magnetism in All-Carbon Nanofoam // Phys.Rev. - 2004. - Vol. B 70. - P. 054407.4.Induced Magnetic Ordering by Proton Irradiation in Graphite / P. Esquinazi, D. Spermann, R. H.ohne et al // Phys. Rev. Lett. - 2003. - Vol. 91. - P. 227201.5.Esquinazi P. et al. Ferromagnetism in Oriented Graphite Samples // Phys. Rev. - 2002. - Vol. B 66. - P. 024429.6.Esquinazi P., H.ohne R. Magnetism in Carbon Structures // J. Magn. Magn. Mater. - 2005. - Vol. 20. - Pp. 290-291.7.Gusynin V. P. et al. Unconventional Integer Quantum Hall Effect in Graphene // Phys. Rev. Lett. - 2005. - Vol. 95. - P. 146801. - http://dic.academic.ru/ dic.nsf/ruwiki/381822.8.Peres N. M. R. et al. Electronic Properties of Disordered Two-Dimensional Carbon // Phys. Rev. - 2006. - Vol. B 73. - P. 125411. - http://dic.academic. ru/dic.nsf/ruwiki/381822.9.Novoselov K. S. et al. Two-Dimensional Gas of Massless Dirac Fermions in Graphene // Nature. - 2005. - Vol. 438. - P. 197. - http://dic.academic.ru/ dic.nsf/ruwiki/381822.10.Zhang Y. et al. Experimental Observation of the Quantum Hall Effect and Berrys Phase in Graphene // Nature. - 2005. - Vol. 438. - P. 201. - http://dic. academic.ru/dic.nsf/ruwiki/381822.11.Шека Е. Ф., Заец В. А., Гинзбург И. Я. Наноструктурный магнетизм поли- мерных кристаллов 60 // ЖЭТФ. - 2006. - Т. 130, № 11. - С. 840-853.12.Sheka E. F., Chernozatonskii L. A. Chemical Reactivity and Magnetism of Graphene // Int. Journ. Quant. Chem. - 2010. - DOI: 10.1002/qua.22362.13.Sheka E. F., Chernozatonski L. A. Odd-Electron Approach to Covalent Chemistry and Magnetism of Single-Walled Carbon Nanotubes and Graphene // Нанострук- туры. Математическая физика и моделирование. - 2009. - Т. 1, № 1. - С. 115- 149.14.Sheka E. F., Chernozatonski L. A. Broken Spin-Symmetry Approach to Chemical Reactivity and Magnetism of Graphenium Species // ЖЭТФ. - 2010. - Vol. 137, No 1. - Pp. 1-13.15.Kolesnikov D. V., Osipov V. A. The Continuum Gauge Field-Theory Model for Low-Energy Electronic States Oficosahedral Fullerenes // Joint Institute for Nuclear Research, Bogoliubov Laboratory of Theoretical Physics, arXiv:cond-mat/0510636 v2 2 Feb. - 2006.16.E. W. Supersymmetry and Morse Theory // J. Dili. Geom. - 1982. - Vol. 17. - P. 661.17.Skуrmе Т. Н. R. A Non-Linear Field Theory // Proc. Roy. Soc. - 1961. - Vol. A260. - P. 127.18.Маханьков В. Г., Рыбаков Ю. П., Санюк В. И. Модель Скирма и сильные взаимодействия // УФН. - 1992. - Т. 162.19.Рубаков В. А. Классические калибровочные поля. - М.: КомКнига, 2005.