本文從理論上研究了 Dzyaloshinskii-Moriya（DM）相互作用對自旋波透鏡聚焦的影響。首先設(shè)計(jì)了由兩個磁性薄膜之間的半圓形界面構(gòu)成的自旋波透鏡,通過調(diào)節(jié)界面兩邊的各項(xiàng)異性和Dzyaloshinskii-Moriya相互作用（DMI）常數(shù)使自旋波聚焦效果明顯。然后通過分析得出彎曲界面上的廣義斯涅爾定律和離軸聚焦的焦點(diǎn)位置。最后將微磁模擬結(jié)果與理論預(yù)測值進(jìn)行比較,分析出自旋波頻率、DMI常數(shù)和外部磁場對自旋波在彎曲界面上傳播的影響。我們的發(fā)現(xiàn)將有助于操縱手性磁體中的自旋波,并設(shè)計(jì)功能性的磁控器件。首先,本文研究了自旋波頻率和外部電場對自旋波聚焦的影響。發(fā)現(xiàn)了當(dāng)自旋波從區(qū)域一入射到區(qū)域二,后者DMI常數(shù)D2為0時,自旋波會在區(qū)域二中發(fā)生聚焦,且焦點(diǎn)的橫坐標(biāo)xf會隨自旋波頻率的增加而增大,焦點(diǎn)的縱坐標(biāo)yf恒為零的規(guī)律,證實(shí)了在非手性磁性介質(zhì)中焦點(diǎn)應(yīng)位于透鏡軸（y=0）上的理論。本文還探究了當(dāng)區(qū)域二中存在DMI（D2=3 mJ/m2）的情況下,自旋波頻率對焦點(diǎn)的影響,發(fā)現(xiàn)了xf和yf都隨著自旋波頻率的增加而增大,從而證實(shí)了自旋波的離軸聚焦效應(yīng)。此外,本文還發(fā)現(xiàn)了外部磁場也是操縱自... 

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 自旋波的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 自旋波的激發(fā)
        1.2.2 自旋波的操控
    1.3 本論文的研究內(nèi)容
第二章 微磁學(xué)理論基礎(chǔ)
    2.1 磁性材料的基本能量
        2.1.1 交換作用能
        2.1.2 磁晶各向異性能
        2.1.3 DM相互作用能
        2.1.4 退磁能
        2.1.5 Zeeman能
    2.2 微磁學(xué)方程
        2.2.1 靜態(tài)微磁學(xué)方程——Brown方程
        2.2.2 動態(tài)微磁學(xué)方程——LLG方程
    2.3 數(shù)值模擬方法
        2.3.1 MuMax~3介紹
        2.3.2 OOMMF介紹
    2.4 本章小結(jié)
第三章 DM作用下自旋波聚焦的理論結(jié)果
    3.1 斯涅爾定律的計(jì)算
        3.1.1 Landau-Lifshitz Gilbert方程的求解
        3.1.2 等頻曲線的計(jì)算
        3.1.3 斯涅爾定律的推導(dǎo)
    3.2 焦點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算
        3.2.1 磁矩沿著x軸方向的焦點(diǎn)坐標(biāo)
        3.2.2 磁矩沿著y軸方向的焦點(diǎn)坐標(biāo)
        3.2.3 磁矩沿著z軸方向的焦點(diǎn)坐標(biāo)
    3.3 本章小結(jié)
第四章 DM作用下自旋波聚焦的微磁模擬
    4.1 數(shù)值模型
    4.2 理論的微磁模擬驗(yàn)證
        4.2.1 等頻曲線的驗(yàn)證
        4.2.2 焦點(diǎn)坐標(biāo)表達(dá)式驗(yàn)證
    4.3 激發(fā)頻率對焦點(diǎn)的影響
    4.4 DMI常數(shù)對焦點(diǎn)的影響
    4.5 外部磁場對焦點(diǎn)的影響
    4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 前景展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士期間取得的成果



本文編號：3648826