本文關(guān)鍵詞：條紋疇結(jié)構(gòu)的磁性材料中轉(zhuǎn)動各向異性的研究

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【摘要】：磁性材料在磁電子器件中的應(yīng)用十分廣泛,隨著信息傳輸及處理速度的提高,比如4G手機的通信頻率已經(jīng)達到了3 GHz以上,因此找到在高的共振頻率下對磁信號響應(yīng)靈敏的材料對未來的磁電子器件十分重要。雖然具有單軸各向異性的材料可以獲得高的共振頻率,但是用這種材料制備的微波器件只對單一方向的微波磁場有響應(yīng)。而具有條紋疇結(jié)構(gòu)的薄膜存在著轉(zhuǎn)動各向異性,可以實現(xiàn)各個方向的高頻響應(yīng)。因此,對條紋疇結(jié)構(gòu)的材料中轉(zhuǎn)動各向異性的研究成為了熱點。本論文利用磁控濺射制備了具有條紋疇結(jié)構(gòu)的薄膜,通過振動樣品磁強計(VSM)、鐵磁共振(FMR)和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(VNA)等測試手段來研究轉(zhuǎn)動各向異性,得到以下創(chuàng)新的結(jié)論：(1)在FeNi薄膜中摻入不同濃度的NiFe2O4 (NFO)可以調(diào)控條紋疇結(jié)構(gòu),隨著摻雜濃度的增加,磁力顯微鏡測試結(jié)果表明條紋疇的寬度變窄,通過轉(zhuǎn)角度鐵磁共振分析說明了垂直各向異性在增加。當摻雜濃度為32%時,由于大的垂直各向異性場(H(?)),條紋疇結(jié)構(gòu)消失,出現(xiàn)了類磁泡的結(jié)構(gòu)。此外,隨著NFO摻雜濃度的增加,共振頻率可以從1.3 GHz增大到2.3 GHz。(2)在FeNi薄膜中摻入濃度為24%的NFO,改變?yōu)R射角度研究條紋疇結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動各向異性。通過磁力顯微鏡測試,發(fā)現(xiàn)沿著難軸方向在外加磁場增加的過程中,條紋方向發(fā)生轉(zhuǎn)動,這證明了轉(zhuǎn)動各向異性的存在。然后根據(jù)轉(zhuǎn)角度鐵磁共振測試,得到面內(nèi)有效場和轉(zhuǎn)動各向異性場的大小。隨著濺射角度的增加,轉(zhuǎn)動各向異性場從305 Oe增大到468 Oe,同時H(?)也在相應(yīng)地增加。結(jié)果表明轉(zhuǎn)動各向異性和垂直各向異性相關(guān)。(3)基于實驗結(jié)果,我們給出有關(guān)條紋疇結(jié)構(gòu)的能量公式,考慮到轉(zhuǎn)動各向異性與垂直各向異性的相關(guān)性,能量公式中包括了塞曼能,單軸各向異性能,垂直各向異性能的第一項和第二項,交換能。數(shù)值模擬的結(jié)果表明轉(zhuǎn)動各向異性與垂直各向異性是相關(guān)的。
【關(guān)鍵詞】：條紋疇 垂直各向異性 轉(zhuǎn)動各向異性
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM271
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• Abstract6-8
• 第一章 緒論8-20
• 1.1 轉(zhuǎn)動各向異性的發(fā)現(xiàn)8-9
• 1.2 具有轉(zhuǎn)動各向異性的材料的分類9-12
• 1.2.1 單層膜10-12
• 1.2.2 多層膜12
• 1.3 實驗上影響出現(xiàn)條紋疇結(jié)構(gòu)的因素12-14
• 1.4 轉(zhuǎn)動各向異性的測試14-16
• 1.5 轉(zhuǎn)動各向異性面臨的問題16
• 1.6 本論文主要研究的內(nèi)容16-18
• 參考文獻18-20
• 第二章 薄膜的制備及測試20-30
• 2.1 薄膜樣品的制備20-21
• 2.2 性能表征方法21-29
• 2.2.1 振動樣品磁強計(VSM)21
• 2.2.2 場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)21-22
• 2.2.3 X射線衍射(XRD)22-23
• 2.2.4 表面輪廓分析儀(臺階儀)23-24
• 2.2.5 矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(VNA)24-25
• 2.2.6 磁力顯微鏡(MFM)25-26
• 2.2.7 鐵磁共振(FMR)26-29
• 參考文獻29-30
• 第三章 在FeNi中摻入不同濃度NiFe_2O_4(NFO)的磁疇結(jié)構(gòu)和高頻特性30-39
• 3.1 樣品FeNi-NFO的制備30-31
• 3.2 FeNi-NFO薄膜的靜態(tài)磁性31-32
• 3.3 不同摻雜濃度的NFO對磁疇結(jié)構(gòu)的影響32-34
• 3.4 FeNi中含有不同濃度的NFO的高頻磁性34-36
• 3.5 本章小結(jié)36-38
• 參考文獻38-39
• 第四章 斜濺射對FeNi-24%NFO薄膜的轉(zhuǎn)動各向異性的影響39-50
• 4.1 樣品的制備40
• 4.2 FeNi-24%NFO薄膜的結(jié)構(gòu)40-41
• 4.3 FeNi-24%NFO薄膜的靜態(tài)磁性41-42
• 4.4 磁疇結(jié)構(gòu)隨著外磁場的變化42-44
• 4.5 薄膜的轉(zhuǎn)動各向異性場和垂直各向異性的關(guān)系44-46
• 4.6 本章小結(jié)46-48
• 參考文獻48-50
• 第五章 對轉(zhuǎn)動各向異性微觀機制的數(shù)值分析50-58
• 5.1 理論模型的構(gòu)建50-54
• 5.2 Permalloy合金中多層膜結(jié)構(gòu)對條紋疇結(jié)構(gòu)的影響54-56
• 5.3 本章小結(jié)56-57
• 參考文獻57-58
• 第六章 總結(jié)及展望58-60
• 6.1 總結(jié)58-59
• 6.2 展望59-60
• 附錄60-61
• 致謝61

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 韓寶善;磁力顯微鏡的發(fā)展和應(yīng)用[J];物理;1997年10期

2 田芳,王琛,王乃新,白春禮;磁性石榴石薄膜的磁力顯微鏡研究[J];電子顯微學(xué)報;1997年06期

3 韓寶善;磁力顯微鏡的發(fā)展歷史、原理和應(yīng)用[J];理化檢驗(物理分冊);1998年04期

4 田芳，王乃新，，白春禮;磁力顯微鏡在磁性材料領(lǐng)域的應(yīng)用[J];材料研究學(xué)報;1996年06期

5 沈憧h

本文編號：1055849