對于信息時代來說,信息存儲成為一個重要的問題。為了提高信息存儲量,提高磁性記錄介質(zhì)的信息存儲密度是一種常用的可行手段。對于磁性記錄介質(zhì),當一個存儲單元降到納米尺度的時候,就會出現(xiàn)超順磁現(xiàn)象,因此需要材料具有較大的磁各向異性以抵抗熱擾動引發(fā)的磁性自旋翻轉(zhuǎn)。本文基于第一性原理計算系統(tǒng)的研究了在Fe基底上的Fe-Ir多層膜體系的磁各向異性,我們得到以下結(jié)論:在Fe-Ir體系中,當Ir原子位于最外層并且具有較大的自旋磁矩時,該體系具有較大的磁各向異性能。我們進一步的研究發(fā)現(xiàn),當該體系處于鐵磁情況下時磁各向異性能對電場的響應程度要明顯高于反鐵磁情況時對電場的響應;但是當Fe原子位于最外層時,該體系具有非常小的磁各向異性能,但其易磁化軸隨電場的增加會從面外指向轉(zhuǎn)向面內(nèi)指向。當Fe原子位于最外層的Fe-Ir體系吸附鹵族原子后,其磁各向異性能得到極大的提高,且其易磁化軸方向隨不同的吸附原子從面內(nèi)指向轉(zhuǎn)為面外指向。吸附后,體系會由反鐵磁轉(zhuǎn)變?yōu)殍F磁狀態(tài),且其對電場的響應也較未吸附前有了很大提高。將吸附鹵族原子改為吸附第一主族原子后,相比于未吸附前,體系的磁各向異性能有了大幅度提高,易磁化軸會由面外指向轉(zhuǎn)到... 

【文章頁數(shù)】：53 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 磁記錄技術(shù)
    1.2 較大磁各向異性材料的探索
        1.2.1 3d和4d(或5d)元素的組合
        1.2.2 堆垛方式
    1.3 調(diào)控磁各向異性的方式
        1.3.1 電場對磁各向異性的調(diào)控
        1.3.2 吸附原子調(diào)控磁各向異性
        1.3.3 其它調(diào)控磁各向異性的方式
    1.4 論文的研究內(nèi)容
第二章 計算原理以及方法
    2.1 理論基礎(chǔ)
        2.1.1 Born-Oppenheimer近似(BO近似,也稱絕熱近似)
        2.1.2 Thomas-Fermi模型簡介
        2.1.3 Hohenberg-Kohn定理
        2.1.4 Kohn-Sham方程
    2.2 贗勢(PP)
    2.3 交換相關(guān)能泛函
        2.3.1 局域密度近似泛函
        2.3.2 廣義梯度近似泛函
    2.4 VASP簡介
    2.5 磁晶各向異性(Magnetocrystallineanisotropy,MCA)
        2.5.1 自旋—軌道耦合(spin–orbitcoupling,SOC)
        2.5.2 磁晶各向異性(Magnetocrystallineanisotropy,MCA)
第三章 電場調(diào)控金屬多層膜的磁各向異性
    3.1 建立模型
    3.2 表面弛豫
    3.3 計算及模型的相關(guān)參數(shù)
    3.4 研究內(nèi)容
        3.4.1 二階微擾公式
        3.4.2 K點的測試
        3.4.3 Fe基金屬薄膜的磁各向異性
        3.4.4 電場調(diào)控磁各向異性
        3.4.5 磁各向異性的進一步討論
        3.4.6 Bader電荷分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 單原子對金屬多層膜磁各向異性的調(diào)控
    4.1 測試吸附后體系的磁狀態(tài)
    4.2 吸附后體系磁各向異性的變化
    4.3 電場對吸附體系的影響
    4.4 吸附體系磁各向異性的進一步討論
    4.5 其它吸附原子對體系磁各向異性的影響
    4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]垂直磁記錄技術(shù)的新進展[J]. 宋新昌,程華富,周鷹.  電子世界. 2013(12)
[2]垂直磁記錄介質(zhì)的新進展[J]. 魏福林,白建民,楊正.  磁性材料及器件. 2008(03)
[3]磁記錄技術(shù)的新發(fā)展[J]. 孫維平.  信息記錄材料. 2004(01)

博士論文
[1]自旋轉(zhuǎn)移矩效應驅(qū)動磁性納米結(jié)構(gòu)的磁化動力學研究[D]. 牟從普.蘭州大學 2013

碩士論文
[1]多層金屬膜磁各向異性調(diào)控及原子尺度動力學研究[D]. 劉鵬飛.蘭州大學 2016



本文編號：3688290