磁疇結(jié)構(gòu)的原位透射電鏡研究
發(fā)布時(shí)間:2022-10-09 19:24
當(dāng)前爆發(fā)式增長的海量數(shù)據(jù)對(duì)信息的讀和寫的速度、密度和能耗等均提出了更高更嚴(yán)格的要求,探索以更低的能耗、更高的讀寫速度實(shí)現(xiàn)信息的高密度存儲(chǔ)的途徑無疑是信息存儲(chǔ)材料和技術(shù)的研究和開發(fā)必須面對(duì)的巨大挑戰(zhàn),也是必須完成的緊迫任務(wù)。磁性存儲(chǔ)是非常重要的一種信息存儲(chǔ)方式,在未來可預(yù)見的較長時(shí)期內(nèi),磁性存儲(chǔ)介質(zhì)和技術(shù)仍將是最主要的被廣泛采用的海量信息存儲(chǔ)方式。在新型磁性存儲(chǔ)介質(zhì)的探索方面,具有由非共線或非共面磁矩排列而呈現(xiàn)非平庸拓?fù)浯女牻Y(jié)構(gòu)的材料,因其所具有的受拓?fù)鋵?duì)稱性保護(hù)并且可利用低電流密度的自旋極化電流對(duì)其進(jìn)行調(diào)控的納米尺度的特殊磁矩構(gòu)型,既有望突破傳統(tǒng)磁存儲(chǔ)介質(zhì)的超順磁性物理極限,也有望同時(shí)降低讀和寫的能量消耗,進(jìn)而有望成為新一代高密度、高速度、低能耗的信息存儲(chǔ)單元。從基礎(chǔ)研究和實(shí)際應(yīng)用的角度,對(duì)材料的拓?fù)浯女牻Y(jié)構(gòu)的生成與調(diào)控機(jī)制的研究都具有非常重要的意義;诖,本論文以洛倫茲透射電子顯微鏡為主要研究手段,對(duì)非晶CeFeB中的磁渦旋、Ni50(Mn,In)50合金中的斯格明子和NiMnGa(Y,C,In)合金中的磁泡等幾種拓?fù)湫再|(zhì)不同的磁疇結(jié)構(gòu)及...
【文章頁數(shù)】:143 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 磁疇結(jié)構(gòu)研究概述
1.1.1 外斯分子場(chǎng)和磁疇假說
1.1.2 磁疇和疇壁
1.1.3 磁疇結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫再|(zhì)
1.1.4 磁疇結(jié)構(gòu)的表征方法
1.2 幾種拓?fù)浯女牻Y(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)介
1.2.1 磁渦旋(Vortex)
1.2.1.1 磁渦旋的形成機(jī)制
1.2.1.2 磁渦旋的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)行為
1.2.2 磁斯格明子(Skyrmion)
1.2.2.1 磁斯格明子的形成機(jī)制
1.2.2.2 磁斯格明子的材料體系
1.2.2.3 磁斯格明子的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)行為
1.2.3 磁泡(Magnetic bubble)
1.2.3.1 磁泡的形成機(jī)制
1.2.3.2 磁泡的材料體系
1.2.3.3 磁泡的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)行為
1.3 磁共結(jié)構(gòu)相變(Magnetostructural Transition)
1.4 選題依據(jù)和研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與實(shí)驗(yàn)方法
2.1 洛倫茲透射電子顯微鏡(LTEM)
2.1.1 透射電鏡的結(jié)構(gòu)與成像原理
2.1.2 選區(qū)電子衍射(SAED)
2.1.3 洛倫茲電子顯微術(shù)
2.1.4 透射電鏡原位多場(chǎng)調(diào)控樣品桿
2.2 樣品的制備
2.2.1 塊體與快淬帶的制備
2.2.2 透射電鏡樣品的制備
2.3 物性測(cè)試
2.3.1 物相表征
2.3.2 磁性能測(cè)試
第3章 非晶快淬帶的自發(fā)磁渦旋態(tài)
3.1 引言
3.2 材料制備與實(shí)驗(yàn)方法
3.3 非晶CeFeB中的磁渦旋及其調(diào)控
3.3.1 磁渦旋的表征
3.3.2 磁渦旋的溫度調(diào)控
3.3.3 磁渦旋的電流調(diào)控
3.3.4 磁渦旋的磁場(chǎng)調(diào)控
3.4 其它磁性材料中磁渦旋態(tài)的探索
3.5 小結(jié)
第4章 Ni_(50)(Mn,In)_(50)合金的磁疇結(jié)構(gòu)與馬氏體相變
4.1 引言
4.2 材料制備與實(shí)驗(yàn)方法
4.3 Ni_(50)Mn_(35)In_(15)合金的傳統(tǒng)馬氏體相變與磁疇結(jié)構(gòu)
4.3.1 塊體合金的相變與磁疇結(jié)構(gòu)
4.3.2 快淬帶的相變與磁疇結(jié)構(gòu)
4.4 Ni_(50)Mn_(35.2)In_(14.8)合金的預(yù)馬氏體相變與磁疇結(jié)構(gòu)
4.4.1 塊體合金的相變與斯格明子
4.4.2 塊體合金中磁疇結(jié)構(gòu)的演化及其穩(wěn)定機(jī)制
4.5 小結(jié)
第5章 中心對(duì)稱MnNiGa(Y,C,In)合金的磁疇結(jié)構(gòu)
5.1 引言
5.2 材料制備與實(shí)驗(yàn)方法
5.3 MnNiGaY合金的磁疇結(jié)構(gòu)及其調(diào)控
5.3.1 MnNiGaY合金中磁疇結(jié)構(gòu)的表征
5.3.2 MnNiGaY合金中磁疇結(jié)構(gòu)的電流調(diào)控
5.3.3 MnNiGaY合金中磁疇結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及弛豫行為
5.4 元素替代樣品的磁疇結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)化機(jī)制分析
5.4.1 MnNiGaC和 MnNiGaIn合金的磁疇結(jié)構(gòu)
5.4.2 材料的穩(wěn)定因子Q
5.4.3 材料的晶體結(jié)構(gòu)
5.5 小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]磁性斯格明子的多場(chǎng)調(diào)控研究[J]. 董博聞,張靜言,彭麗聰,何敏,張穎,趙云馳,王超,孫陽,蔡建旺,王文洪,魏紅祥,沈保根,姜勇,王守國. 物理學(xué)報(bào). 2018(13)
[2]磁性材料的磁結(jié)構(gòu)、磁疇結(jié)構(gòu)和拓?fù)浯沤Y(jié)構(gòu)[J]. 張志東. 物理學(xué)報(bào). 2015(06)
博士論文
[1]幾種磁性材料的相變、熵變和永磁性能研究[D]. 趙鑫.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院物理研究所) 2018
本文編號(hào):3689218
【文章頁數(shù)】:143 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 磁疇結(jié)構(gòu)研究概述
1.1.1 外斯分子場(chǎng)和磁疇假說
1.1.2 磁疇和疇壁
1.1.3 磁疇結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫再|(zhì)
1.1.4 磁疇結(jié)構(gòu)的表征方法
1.2 幾種拓?fù)浯女牻Y(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)介
1.2.1 磁渦旋(Vortex)
1.2.1.1 磁渦旋的形成機(jī)制
1.2.1.2 磁渦旋的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)行為
1.2.2 磁斯格明子(Skyrmion)
1.2.2.1 磁斯格明子的形成機(jī)制
1.2.2.2 磁斯格明子的材料體系
1.2.2.3 磁斯格明子的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)行為
1.2.3 磁泡(Magnetic bubble)
1.2.3.1 磁泡的形成機(jī)制
1.2.3.2 磁泡的材料體系
1.2.3.3 磁泡的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)行為
1.3 磁共結(jié)構(gòu)相變(Magnetostructural Transition)
1.4 選題依據(jù)和研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與實(shí)驗(yàn)方法
2.1 洛倫茲透射電子顯微鏡(LTEM)
2.1.1 透射電鏡的結(jié)構(gòu)與成像原理
2.1.2 選區(qū)電子衍射(SAED)
2.1.3 洛倫茲電子顯微術(shù)
2.1.4 透射電鏡原位多場(chǎng)調(diào)控樣品桿
2.2 樣品的制備
2.2.1 塊體與快淬帶的制備
2.2.2 透射電鏡樣品的制備
2.3 物性測(cè)試
2.3.1 物相表征
2.3.2 磁性能測(cè)試
第3章 非晶快淬帶的自發(fā)磁渦旋態(tài)
3.1 引言
3.2 材料制備與實(shí)驗(yàn)方法
3.3 非晶CeFeB中的磁渦旋及其調(diào)控
3.3.1 磁渦旋的表征
3.3.2 磁渦旋的溫度調(diào)控
3.3.3 磁渦旋的電流調(diào)控
3.3.4 磁渦旋的磁場(chǎng)調(diào)控
3.4 其它磁性材料中磁渦旋態(tài)的探索
3.5 小結(jié)
第4章 Ni_(50)(Mn,In)_(50)合金的磁疇結(jié)構(gòu)與馬氏體相變
4.1 引言
4.2 材料制備與實(shí)驗(yàn)方法
4.3 Ni_(50)Mn_(35)In_(15)合金的傳統(tǒng)馬氏體相變與磁疇結(jié)構(gòu)
4.3.1 塊體合金的相變與磁疇結(jié)構(gòu)
4.3.2 快淬帶的相變與磁疇結(jié)構(gòu)
4.4 Ni_(50)Mn_(35.2)In_(14.8)合金的預(yù)馬氏體相變與磁疇結(jié)構(gòu)
4.4.1 塊體合金的相變與斯格明子
4.4.2 塊體合金中磁疇結(jié)構(gòu)的演化及其穩(wěn)定機(jī)制
4.5 小結(jié)
第5章 中心對(duì)稱MnNiGa(Y,C,In)合金的磁疇結(jié)構(gòu)
5.1 引言
5.2 材料制備與實(shí)驗(yàn)方法
5.3 MnNiGaY合金的磁疇結(jié)構(gòu)及其調(diào)控
5.3.1 MnNiGaY合金中磁疇結(jié)構(gòu)的表征
5.3.2 MnNiGaY合金中磁疇結(jié)構(gòu)的電流調(diào)控
5.3.3 MnNiGaY合金中磁疇結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及弛豫行為
5.4 元素替代樣品的磁疇結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)化機(jī)制分析
5.4.1 MnNiGaC和 MnNiGaIn合金的磁疇結(jié)構(gòu)
5.4.2 材料的穩(wěn)定因子Q
5.4.3 材料的晶體結(jié)構(gòu)
5.5 小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]磁性斯格明子的多場(chǎng)調(diào)控研究[J]. 董博聞,張靜言,彭麗聰,何敏,張穎,趙云馳,王超,孫陽,蔡建旺,王文洪,魏紅祥,沈保根,姜勇,王守國. 物理學(xué)報(bào). 2018(13)
[2]磁性材料的磁結(jié)構(gòu)、磁疇結(jié)構(gòu)和拓?fù)浯沤Y(jié)構(gòu)[J]. 張志東. 物理學(xué)報(bào). 2015(06)
博士論文
[1]幾種磁性材料的相變、熵變和永磁性能研究[D]. 趙鑫.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院物理研究所) 2018
本文編號(hào):3689218
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