本文關(guān)鍵詞：磁納米結(jié)構(gòu)中的磁矩動力學(xué)研究

  更多相關(guān)文章： 磁矩翻轉(zhuǎn) 單疇磁顆粒 磁疇壁 翻轉(zhuǎn)場 釘扎場

【摘要】：近年來磁動力學(xué)方向課題的不斷興起引起了科學(xué)工作者的廣泛關(guān)注和探討,其中對于磁性材料中磁矩翻轉(zhuǎn)的認(rèn)識及控制在實際電子信息工業(yè)生產(chǎn)中具有很大的應(yīng)用前景,不管在器件樣品本身還是在處理信息數(shù)據(jù)上它都能對實現(xiàn)高密度磁性存儲技術(shù)以及快速信息存儲讀取技術(shù)上提供理論上的支持。由于實際磁性材料的磁矩翻轉(zhuǎn)是一個非常復(fù)雜的過程,所以在磁動力學(xué)中單疇和磁疇壁運(yùn)動的研究領(lǐng)域總會出現(xiàn)新的現(xiàn)象,如何理解觀察到的新奇現(xiàn)象需要我們對磁矩翻轉(zhuǎn)有更深的了解。本文主要用微磁學(xué)模擬軟件OOMMF對磁性納米顆粒以及鐵磁納米線中的釘扎的疇壁進(jìn)行了研究,從兩大方面探討了磁動力學(xué)中磁矩翻轉(zhuǎn)的問題。首先討論的是外磁場作用下的磁性納米顆粒的磁矩翻轉(zhuǎn),磁矩動力學(xué)過程可以用朗道-利夫希茨-吉爾伯特(LLG)方程來描述。通過OOMMF軟件對不同材料及不同尺寸的磁性顆粒模擬并進(jìn)行分析。隨著粒子尺寸的不同,單疇粒子在翻轉(zhuǎn)過程中存在兩種不同的翻轉(zhuǎn)模式:一致翻轉(zhuǎn)和非一致翻轉(zhuǎn),并且發(fā)現(xiàn)對于單疇顆粒翻轉(zhuǎn)場的大小隨著粒子尺寸的增大而減小的現(xiàn)象以及提出了上述兩種不同翻轉(zhuǎn)模式的臨界長度等。這樣我們就可以實現(xiàn)在穩(wěn)恒外磁場作用下控制一部分粒子翻轉(zhuǎn)等一系列問題。其次討論的是外磁場作用下雙斯通納粒子的磁矩翻轉(zhuǎn),通過OOMMF軟件對雙粒子間的不同距離模擬并進(jìn)行分析。在垂直構(gòu)型下(易軸與兩粒子間連線方向垂直),當(dāng)粒子間距減小到某個值時,使得雙粒子翻轉(zhuǎn)的外磁場存在一個最小值,并且找出此時的球心距。這樣我們可以用較小的外場就能實現(xiàn)兩個單疇粒子的磁矩翻轉(zhuǎn),減少能耗和成本。文章后部分討論的是對外磁場作用下的含有缺口的磁納米線中缺口對疇壁的釘扎問題。通過OOMMF軟件模擬了當(dāng)施加外磁場后,釘扎場與缺口的幾何尺寸以及相對位置的變化情況。當(dāng)缺口寬度與納米線寬度比一定時,釘扎場的大小隨著納米線寬度的增加而減小;并且缺口的長度越長,釘扎效應(yīng)越明顯;除此之外還討論了缺口的相對釘扎位置與釘扎場的關(guān)系,推測出缺口位置在中心處釘扎效應(yīng)最弱。最后還討論了疇壁的手性對釘扎效應(yīng)的影響。相信研究結(jié)果對今后信息存儲工業(yè)上由于內(nèi)應(yīng)力或人為缺陷對磁信息的數(shù)據(jù)讀寫具有理論指導(dǎo)的意義。
【關(guān)鍵詞】：磁矩翻轉(zhuǎn) 單疇磁顆粒 磁疇壁 翻轉(zhuǎn)場 釘扎場
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(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4-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 磁場驅(qū)動的顆粒磁矩翻轉(zhuǎn)11
• 1.2 磁疇壁運(yùn)動11-12
• 1.3 磁場驅(qū)動的疇壁運(yùn)動12-15
• 1.3.1 疇壁運(yùn)動的觀測12-13
• 1.3.2 疇壁運(yùn)動速度13-15
• 1.4 電流驅(qū)動的疇壁運(yùn)動15-17
• 1.5 疇壁釘扎17-18
• 第二章 理論基礎(chǔ)18-27
• 2.1 鐵磁晶體中的相互作用能18-19
• 2.1.1 交換作用能18
• 2.1.2 磁晶各向異性能18-19
• 2.1.3 退磁能19
• 2.1.4 塞曼能19
• 2.2 疇壁的結(jié)構(gòu)分類19-21
• 2.3 朗道-利夫希茨-吉爾伯特(Landau-Lifshitz-Gilbert)方程21-23
• 2.4 磁場驅(qū)動疇壁運(yùn)動的方程23-25
• 2.5 OOMMF軟件的簡單介紹25-27
• 第三章 不同尺寸下的磁納米顆粒的翻轉(zhuǎn)27-35
• 3.1 引言27
• 3.2 模型構(gòu)建27-28
• 3.3 正方體Ni_(20)Fe_(80)/Co的磁化翻轉(zhuǎn)及磁滯回線28-31
• 3.4 尺寸影響及退磁場、退磁因子31-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 第四章 雙斯通納顆粒的磁矩翻轉(zhuǎn)35-40
• 4.1 引言35
• 4.2 模型構(gòu)建35-37
• 4.3 雙單疇粒子的磁矩回線及翻轉(zhuǎn)場結(jié)果與分析37-39
• 4.4 本章小結(jié)39-40
• 第五章 含有缺口的鐵磁納米線中的疇壁的釘扎效應(yīng)40-48
• 5.1 引言40-41
• 5.2 模型構(gòu)建41-42
• 5.3 主要結(jié)果和分析42-47
• 5.3.1 場驅(qū)動下疇壁運(yùn)動的自旋構(gòu)型分析42-43
• 5.3.2 納米線寬和缺口長度對釘扎場的影響43-45
• 5.3.3 缺口的相對位置和疇壁手性對釘扎場的影響45-47
• 5.4 本章小結(jié)47-48
• 第六章 結(jié)論與展望48-51
• 6.1 不同尺寸下的磁納米顆粒的翻轉(zhuǎn)48-49
• 6.1.1 總結(jié)48
• 6.1.2 展望48-49
• 6.2 雙斯通納顆粒的磁矩翻轉(zhuǎn)49-50
• 6.2.1 總結(jié)49
• 6.2.2 展望49-50
• 6.3 含有缺口的鐵磁納米線中的疇壁的釘扎效應(yīng)50-51
• 6.3.1 總結(jié)50
• 6.3.2 展望50-51
• 參考文獻(xiàn)51-56
• 攻讀碩士學(xué)位期間公開發(fā)表的論文及科研成果56-57
• 致謝57-58

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1 盧曉豐;磁納米結(jié)構(gòu)中的磁矩動力學(xué)研究[D];蘇州大學(xué);2015年

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本文編號：833457