近年來(lái),磁學(xué)領(lǐng)域的斯格明子引起了一波研究熱潮,主要是磁斯格明子具有豐富的物理性質(zhì)和應(yīng)用價(jià)值。斯格明子概念是1962英國(guó)粒子物理學(xué)家Tony Skyrme提出的,它是具有拓?fù)浔Ｗo(hù)的孤粒子。直至2009年,德國(guó)慕尼黑工業(yè)大學(xué)的科學(xué)家利用小角度中子散射在螺旋磁體MnSi中發(fā)現(xiàn)了一種磁渦旋結(jié)構(gòu),經(jīng)確認(rèn)它就是磁斯格明子。它的磁結(jié)構(gòu)即不同于傳統(tǒng)的鐵磁/反鐵磁,也不同于平庸磁泡,而是一種具有特殊構(gòu)型的并且具有拓?fù)浔Ｗo(hù)的磁泡。同時(shí),磁斯格明子還具有粒子性,可以作為儲(chǔ)存器的基本存儲(chǔ)單元,為賽道存儲(chǔ)提供了可能性。它的最小尺寸甚至可達(dá)3 nm,在相同有效存儲(chǔ)體積中,相比當(dāng)前傳統(tǒng)的磁疇存儲(chǔ)技術(shù)存儲(chǔ)密度將提高至少一到兩個(gè)數(shù)量級(jí)。并且由于特殊的磁結(jié)構(gòu),容易與傳導(dǎo)電子發(fā)生相互作用,相比于傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)磁疇所需電流密度要小五個(gè)數(shù)量級(jí)。因此采用斯格明子作為存儲(chǔ)單元的儲(chǔ)存器具有驅(qū)動(dòng)電流小,密度高,且具有非易失性等優(yōu)勢(shì)。本文重點(diǎn)圍繞第三代稀土永磁Nd₂Fe₁₄B展開(kāi)研究。在本工作中,通過(guò)使用洛倫茲透射電子顯微鏡在原位觀察到Nd₂Fe₁₄B的... 

【文章來(lái)源】： 肖堯 四川師范大學(xué)

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

中國(guó)古代司南的復(fù)原圖[2]

四川師范大學(xué)碩士學(xué)位論文2應(yīng)用經(jīng)典統(tǒng)計(jì)理論導(dǎo)出了居里定律，對(duì)物質(zhì)的順磁性做了唯象解釋，使得居里定律進(jìn)一步得到驗(yàn)證和發(fā)展。而后，在1907年P(guān).Weiss(外斯)在朗之萬(wàn)的基礎(chǔ)上建立起來(lái)了鐵磁性物理模型，并且提出兩個(gè)著名的假說(shuō)：分子場(chǎng)假說(shuō)和磁疇假說(shuō)[6]。正是因?yàn)檫@兩個(gè)假說(shuō)才奠定了現(xiàn)代鐵磁性物理的基矗從此開(kāi)始，現(xiàn)代鐵磁性物理得到了飛速發(fā)展，同樣為了解釋鐵磁性物理的各種現(xiàn)象和微觀本質(zhì)，諸多學(xué)者提出各種各樣的理論模型，到本世紀(jì)仍然對(duì)人類社會(huì)影響深遠(yuǎn)。最早Bitter(畢特)用粉紋法在實(shí)驗(yàn)上驗(yàn)證了磁疇的存在，因此磁疇理論的發(fā)展相較而言比較成熟。圖1.2是硅鐵晶體(100)表面的粉紋圖形，我們可以清晰看到其中樹(shù)枝狀磁疇的形態(tài)。而在1935年，Landau&Lifshits(朗道和里弗西茲)給出了磁疇的定量理論，從而奠定了磁疇理論堅(jiān)實(shí)基矗此后對(duì)磁疇的存在，磁疇的位移，磁疇旋轉(zhuǎn)都起到了不可磨滅的決定性作用。圖1.2硅鐵晶體(100)表面的粉紋圖形[7]然而當(dāng)時(shí)從磁疇理論的理論角度上看，磁疇理論并不是很完善，那是因?yàn)榻⒋女牸僬f(shuō)基礎(chǔ)上的能量最小原理還是有一定的限制作用。從理論計(jì)算上來(lái)說(shuō)很難給出一個(gè)非常精確的結(jié)果。為克服這里面存在的重重困難，布朗、杜寧、基特爾和奈爾等大批物理學(xué)家，對(duì)微磁化理論做了許多深入而系統(tǒng)的研究。直至上世紀(jì)五十年代，在理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的背景下，磁性鄰域得到了飛速發(fā)展。時(shí)至今日，錯(cuò)綜復(fù)雜的磁學(xué)體系建立起來(lái)，歷史源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，無(wú)論從材料的制備，還是理論的突破，都取得不菲的成就。表1.1陳列了磁學(xué)與磁性材料近代發(fā)展概要。

四川師范大學(xué)碩士學(xué)位論文419641967197319741978198019831992Kondo(近藤)效應(yīng)Bobeck(博貝克)發(fā)明磁泡，第一代稀土鈷硬磁產(chǎn)生第二代稀土鈷硬磁產(chǎn)生。Chaudhari(橋德哈利)用濺射法制成功釓鈷(GdCo)非晶垂直磁化膜，開(kāi)發(fā)出第一代磁光記錄介質(zhì)，即稀土過(guò)渡金屬合金非晶垂直磁化膜。非晶態(tài)磁性材料發(fā)展日本TDK公司制成AVILYN包鈷γ-Fe2O3磁粉出現(xiàn)金屬薄膜磁帶。Morlya(守谷)提出自旋落理論日本KDD公司制成功磁光盤(1988年上市)第三代稀土硬磁(釹鐵硼)產(chǎn)生稀土-鐵-氮化物硬磁嶄露頭角1.1.2原子磁性及宏觀的物質(zhì)磁性世界由物質(zhì)構(gòu)成，物質(zhì)由原子構(gòu)成，原子是刻畫(huà)物質(zhì)世界的基本單元。那么宏觀的物質(zhì)磁性必然來(lái)源于原子，原子磁性總和構(gòu)成了宏觀物質(zhì)磁性[1]-[6]。圖1.3原子模型示意圖原子由質(zhì)量較大的原子核(質(zhì)子和中子)與質(zhì)量較小且繞核高速轉(zhuǎn)動(dòng)的電子組成，如圖1.3所示。而在原子中，由于電子的質(zhì)量比質(zhì)子和中子小幾個(gè)數(shù)量級(jí)，因此它的磁矩比質(zhì)子中子大很多，即在原子磁性中，電子的磁矩占主要作用。如果繼續(xù)細(xì)分，電子有軌道電子和傳導(dǎo)電子之分，這兩種類型的電子它們對(duì)物質(zhì)磁性貢獻(xiàn)是不同的。電子除了沿軌道轉(zhuǎn)動(dòng)以外，還有自旋，電子自旋產(chǎn)生自旋磁矩，稱之為電子的本征磁矩[2],[4]。從經(jīng)典物理模型出發(fā)，電子運(yùn)動(dòng)的軌跡，即電子的軌道是一個(gè)橢球面，簡(jiǎn)化為一個(gè)橢圓面來(lái)看，電子在軌道上做周期為T的周期運(yùn)動(dòng)，而電子環(huán)繞形成一個(gè)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3000623