攜帶軌道角動(dòng)量（OAM）且具有螺旋相位的波場已經(jīng)在物理學(xué)的許多分支被實(shí)現(xiàn),如光子,聲波,電子束和中子。然而,作為現(xiàn)代磁學(xué)基礎(chǔ)的磁振子（自旋波）的OAM態(tài),尤其是其實(shí)際意義,還有待探索。本文從理論計(jì)算和數(shù)值模擬兩方面研究了鐵磁納米圓柱中攜帶軌道角動(dòng)量自旋波的產(chǎn)生與傳播,并得到自旋波的本征模式,揭示自旋波的OAM性質(zhì)。隨后建立磁性界面通過交換作用耦合在一起的鐵磁納米圓柱|納米圓盤異質(zhì)結(jié)構(gòu)模型,通過微磁模擬得到的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)從圓柱中傳播到納米圓盤的渦旋態(tài)自旋波,能驅(qū)動(dòng)圓盤內(nèi)的奈爾型斯格明子做穩(wěn)定軌道的圓周運(yùn)動(dòng)。該結(jié)果表明攜帶OAM的（渦旋）自旋波能有效地操縱拓?fù)渥孕毕?并預(yù)測了一種全新的磁性鑷子效應(yīng),為利用磁振子的軌道角動(dòng)量自由度實(shí)現(xiàn)新興的磁學(xué)調(diào)控開辟了新的道路。本文主要包含了兩個(gè)方面:一是通過理論計(jì)算和微磁模擬對(duì)渦旋自旋波的激發(fā)與傳播進(jìn)行研究,二是分析討論在渦旋自旋波驅(qū)動(dòng)下,斯格明子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)。本文首先解鐵磁納米圓柱內(nèi)的磁動(dòng)力學(xué)方程Landau-Lifshitz-Gilbert方程,并結(jié)合偶極場對(duì)應(yīng)的靜磁方程推導(dǎo)出自旋波的色散關(guān)系和動(dòng)態(tài)磁矩分量的表達(dá)式,代入邊界條件得到邊界行列式。通過邊... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 自旋波的激發(fā)
        1.2.2 斯格明子的產(chǎn)生
        1.2.3 驅(qū)動(dòng)斯格明子的方式
        1.2.4 斯格明子的探測
        1.2.5 斯格明子的應(yīng)用
        1.2.6 OAM光場概述
    1.3 本論文的工作安排
第二章 磁學(xué)理論基礎(chǔ)與微磁模擬
    2.1 磁學(xué)的基本能量
        2.1.1 交換作用能
        2.1.2 磁晶各向異性能
        2.1.3 塞曼能
        2.1.4 退磁能
        2.1.5 DM相互作用能
    2.2 磁動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)
        2.2.1 Brown方程
        2.2.2 LLG方程
    2.3 微磁學(xué)模擬
        2.3.1 模擬原理和方法
        2.3.2 Mumax3 簡介
        2.3.3 OOMMF簡介
    2.4 本章小結(jié)
第三章 渦旋自旋波的研究
    3.1 渦旋自旋波理論公式的推導(dǎo)
    3.2 渦旋自旋波振動(dòng)頻率的理論計(jì)算
    3.3 渦旋自旋波色散關(guān)系的計(jì)算
    3.4 渦旋自旋波的本征模式
    3.5 渦旋自旋波固定模式的激發(fā)
    3.6 本章小結(jié)
第四章 渦旋自旋波驅(qū)動(dòng)斯格明子運(yùn)動(dòng)的研究
    4.1 模型的建立和參數(shù)的選取
    4.2 斯格明子的受力分析
    4.3 模擬結(jié)果與討論
        4.3.1 渦旋自旋波驅(qū)動(dòng)斯格明子的周期運(yùn)動(dòng)
        4.3.2 阻尼對(duì)斯格明子運(yùn)動(dòng)的影響
        4.3.3 激發(fā)渦旋自旋波的LG場強(qiáng)度對(duì)斯格明子運(yùn)動(dòng)的影響
        4.3.4 自旋波軌道角動(dòng)量子數(shù)對(duì)斯格明子運(yùn)動(dòng)的影響
        4.3.5 層間耦合強(qiáng)度對(duì)斯格明子運(yùn)動(dòng)的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 后期展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士期間取得的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]斯格明子電子學(xué)的研究進(jìn)展[J]. 趙巍勝,黃陽棋,張學(xué)瑩,康旺,雷娜,張有光.  物理學(xué)報(bào). 2018(13)



本文編號(hào)：3205887