磁性納米線、反鐵磁耦合多層膜磁特性的微磁學(xué)研究.pdf

1、磁性納米線和反鐵磁耦合多層膜的微磁結(jié)構(gòu)和反磁化機(jī)制是一個(gè)重要的科學(xué)問題，同時(shí)，它們也是未來超高密度垂直磁記錄介質(zhì)的理想選擇。本文基于微磁學(xué)理論采用微磁學(xué)模擬的方法對(duì)磁性納米線和反鐵磁耦合多層膜的磁特性進(jìn)行了如下研究： 研究了不同直徑納米線的微磁結(jié)構(gòu)和反磁化機(jī)制，發(fā)現(xiàn)納米線的反磁化機(jī)制強(qiáng)烈地依賴于納米線的直徑，直徑很小時(shí)反轉(zhuǎn)模式為一致反轉(zhuǎn)，隨著直徑增大反轉(zhuǎn)模式過渡為兩種不同類型磁化核(一致截面的磁化核或渦旋截面的磁化核)的形成與傳

2、播，更大直徑納米線的反轉(zhuǎn)過程出現(xiàn)多疇模式。對(duì)一致截面疇壁模式向渦旋疇壁模式過渡進(jìn)行理論分析，認(rèn)為過渡主要是由疇壁能不同引起的，對(duì)于軟磁納米線，交換能和退磁能的競爭決定了疇壁的截面結(jié)構(gòu)。計(jì)算得到Ni、Fe納米線中兩種翻轉(zhuǎn)模式的臨界直徑是40 nm 和20 nm，利用微磁學(xué)模擬錐形納米線的反磁化過程，驗(yàn)證了理論分析的結(jié)果。 研究了不同直徑納米線的矯頑力和翻轉(zhuǎn)場隨角度(外場與納米線長軸之間的夾角)的變化關(guān)系。納米線直徑小于臨界直徑時(shí)，

3、小角度時(shí)翻轉(zhuǎn)場和矯頑力相等，角度大于60°時(shí)，翻轉(zhuǎn)場逐漸增大，矯頑力逐漸減小。納米線直徑大于臨界直徑時(shí)，翻轉(zhuǎn)場隨角度增大而增大，矯頑力隨角度的變化出現(xiàn)零角度極大和中間角度極大現(xiàn)象。變化曲線和無限長圓柱體的Stoner-Wohlfarth模型或Curling模型不一樣。從反轉(zhuǎn)機(jī)制的角度對(duì)上述現(xiàn)象進(jìn)行說明。 研究了對(duì)稱型反鐵磁耦合三層膜和多層膜的反磁化機(jī)制，給出各向異性常數(shù)、耦合常數(shù)、長徑比和磁性層厚度變化時(shí)的相圖。反鐵磁耦合多層膜