【摘要】：磁性材料的發(fā)展趨勢(shì)是向小、輕和薄的方向發(fā)展。在這一發(fā)展趨勢(shì)的推動(dòng)下，磁性多層膜材料越來(lái)越引起人們的關(guān)注。在越來(lái)越多的傳輸裝置中，要求微波吸收材料的共振頻率擁有更高和更寬的頻段，但是提高塊體磁性材料的共振頻率已經(jīng)受到限制。理論和實(shí)驗(yàn)研究都表明，磁性薄膜材料或多層膜有望擴(kuò)大相應(yīng)塊體磁性材料的共振頻率。然而，經(jīng)典的方法忽視了量子漲落的影響，使得理論研究做得不盡如人意。為了準(zhǔn)確探尋影響磁性多層膜共振頻率的因素，并指導(dǎo)薄膜材料的應(yīng)用，從微觀量子的角度研究磁性多層膜的磁學(xué)性質(zhì)和熱力學(xué)性質(zhì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 早在二十世紀(jì)八十年代，人們就在三明治結(jié)構(gòu)材料鐵/鉻/鐵中發(fā)現(xiàn)了巨磁電阻效應(yīng)，隨后在其他一些磁性多層膜中也發(fā)現(xiàn)了巨磁電阻效應(yīng)，巨磁電阻效應(yīng)在磁存儲(chǔ)方面有重要的作用。本論文基于層狀薄膜材料鐵/鉻/鐵，提出了三明治結(jié)構(gòu)鐵磁-反鐵磁-鐵磁海森堡模型；基于分子基磁性材料，提出了蜂窩結(jié)構(gòu)反（亞）鐵磁-反（亞）鐵磁雙層海森堡模型。首次將量子理論的研究方法—自旋波理論用于研究上述兩種模型的共振頻率，應(yīng)用自旋波理論、霍斯坦—普利馬科夫變換和推遲格林函數(shù)的方法具體研究了外磁場(chǎng)、層內(nèi)（層間）交換耦合（磁晶各向異性）和自旋值等參量對(duì)系統(tǒng)的共振頻率、能隙、磁矩、量子波動(dòng)、內(nèi)能和比熱的影響。 對(duì)于三明治結(jié)構(gòu)鐵磁-反鐵磁-鐵磁磁性多層膜的研究結(jié)果表明：一定參數(shù)下，共振頻率的個(gè)數(shù)和正負(fù)號(hào)分別與子格的個(gè)數(shù)和自旋方向相對(duì)應(yīng)；外磁場(chǎng)和磁性多層膜的表面參數(shù)對(duì)共振頻率有著重要的影響。系統(tǒng)存在五個(gè)能隙，能隙的寬度受第一層層內(nèi)磁晶各向異性、第一層層內(nèi)交換耦合和第一層自旋值的影響。在基態(tài)，磁矩表現(xiàn)出量子漲落現(xiàn)象，并且隨層間交換耦合的變化不具有對(duì)稱性。反鐵磁性（亞鐵磁性）的層間交換耦合和層間磁晶各向異性對(duì)子格的量子漲落產(chǎn)生了重要作用。在低溫，磁矩都是隨著溫度的升高而減小，并且當(dāng)層間相互作用為反（亞）鐵磁相互作用時(shí)，層內(nèi)子格磁矩出現(xiàn)了交叉現(xiàn)象。系統(tǒng)的內(nèi)能和比熱均隨溫度的升高而增加。在其他參數(shù)一定的情況下，外磁場(chǎng)等任意一個(gè)磁學(xué)參量的增強(qiáng)都會(huì)使系統(tǒng)的內(nèi)能和比熱減小。 對(duì)于蜂窩結(jié)構(gòu)反（亞）鐵磁-反（亞）鐵磁磁性雙層膜的研究結(jié)果表明：參數(shù)一定下，系統(tǒng)存在兩個(gè)共振頻率，，外磁場(chǎng)、表面層內(nèi)交換耦合（磁晶各向異性）和體磁晶各向異性的增強(qiáng)使共振頻率的絕對(duì)值增加。在一定參數(shù)范圍內(nèi)，系統(tǒng)存在一個(gè)能隙，能隙的寬度隨著體磁晶各向異性、表面層內(nèi)交換耦合（磁晶各向異性）的增強(qiáng)和自旋值的增大而增加。在基態(tài)，體磁晶各向異性減弱了量子漲落，增加了磁矩；表面層內(nèi)交換耦合（磁晶各向異性）增強(qiáng)了量子漲落，減小了磁矩。在低溫，層間交換耦合和外磁場(chǎng)的強(qiáng)弱對(duì)兩個(gè)子格的磁矩有著重要作用，晶格磁矩隨溫度變化的趨勢(shì)與已有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是一致的。在其他參數(shù)一定的情況下，系統(tǒng)的內(nèi)能和比熱都隨著溫度的升高而增加，隨著磁學(xué)參量的增強(qiáng)而減小。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM271

【參考文獻(xiàn)】

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