超薄磁膜的磁結(jié)構(gòu)與相變.pdf

1、碩士學(xué)位論文:超薄All膜磁結(jié)構(gòu)和相丈摘要瓦”“化狀態(tài)隨溫度的演臀的化少本許多奇異特性成了人們關(guān)注的焦點(diǎn)，尤其是其磁文應(yīng)用MonteCarlo模擬的方法，研究了交換相互作用、表面各向異性和長(zhǎng)程偶極相互作用共同作用下的超薄磁膜的磁化狀態(tài)隨溫度的演化。演化曲線和磁化矢量圖的計(jì)算結(jié)果明確地顯示在一定的參數(shù)范圍內(nèi)，系統(tǒng)磁化狀態(tài)存在四個(gè)溫區(qū):(1)低溫下的垂直磁化(2)磁矩丟失區(qū)(3)較高溫時(shí)的面內(nèi)磁化(4)高溫時(shí)的順磁相。首次從理論上再現(xiàn)了系統(tǒng)

2、從垂直磁化向面內(nèi)磁化轉(zhuǎn)變時(shí)的宏觀磁矩的“丟失”現(xiàn)象，得到了與實(shí)驗(yàn)觀測(cè)基本一致的結(jié)果。一花拿們分別考察了交換相互作用、表面各向異性和長(zhǎng)程偶極相互作用對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)的影響，尤其是對(duì)人們認(rèn)識(shí)普遍匾乏的長(zhǎng)程磁偶極相互作用的效應(yīng)進(jìn)行了剖析.我們從統(tǒng)計(jì)物理的角度對(duì)超薄磁膜的磁化狀態(tài)隨溫度的演化進(jìn)行了物理的診釋對(duì)系統(tǒng)在Curie溫度以下的宏觀磁矩的丟失現(xiàn)象，我們提出了一個(gè)不同其它兩種猜想的物理解釋，即:系統(tǒng)存在著磁疇，但正反向的磁疇相間出現(xiàn).我們對(duì)交變外

3、磁場(chǎng)作用下的系統(tǒng)以及有效尺寸效應(yīng)對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響進(jìn)行T分析。對(duì)MonteCarlo的NDPFortran和MSFortran的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，進(jìn)行了性能檢關(guān)鍵詞:超薄磁膜:取向相變MonteCarlo模擬河北師范大學(xué)碩士學(xué)位論文:超薄磁膜滋結(jié)構(gòu)和相變第一章超薄磁性膜的研究現(xiàn)狀夸1.1引言從磁性薄膜中抽象出來(lái)的二維磁系統(tǒng)，由于其強(qiáng)烈的應(yīng)用背景，其磁化狀態(tài)以及磁化狀態(tài)隨溫度的演化，多年來(lái)一直是磁學(xué)領(lǐng)域令人關(guān)注的課題[I.18]。近年來(lái)，隨著分

4、子束外延技術(shù)的發(fā)展，己經(jīng)能夠成功地制備出1~1。個(gè)原子層厚的超薄磁性薄膜。超薄磁膜展現(xiàn)了二維系統(tǒng)的許多奇異的物理特性，并且為二維磁系統(tǒng)的理論提供實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證[14]。因此，它成了最近十年物理學(xué)界一個(gè)非?；钴S的研究領(lǐng)域。D.PPappas及其合作者II首先從實(shí)驗(yàn)上發(fā)現(xiàn)了超薄磁膜的磁化狀態(tài)隨溫度的演化過(guò)程，在Curie溫度以下，存在著一個(gè)從垂直磁化到面內(nèi)磁化的轉(zhuǎn)變，并且，在轉(zhuǎn)變溫區(qū)存在著宏觀磁化的消失現(xiàn)象。他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明，從垂直磁化到面

5、內(nèi)磁化的轉(zhuǎn)變溫度，隨薄膜厚度的增加而降低。這些現(xiàn)象引起了人們極大的興趣，R.Allenspach及其合作者【z3]在實(shí)驗(yàn)上進(jìn)一步證實(shí)了這些現(xiàn)象，并進(jìn)行了更為精細(xì)的觀測(cè)和討論Z.Q.Qiu及其合作者“時(shí)轉(zhuǎn)變溫區(qū)的磁化強(qiáng)度進(jìn)行了高精度的分析M.Straub等人[s]利用非線性磁光Kerr效應(yīng)，研究了CU(10)上外延生長(zhǎng)的Fe膜在交變的外磁場(chǎng)中的行為，得到了磁滯回線隨膜厚的變化JinShinSuen等人(6)研究了外延生長(zhǎng)在W(110)面上

6、的Fe膜的磁滯特性與溫度、膜厚、外磁場(chǎng)的頻率和強(qiáng)度之間的關(guān)系等。許多理論工作者用不同的理論和方法對(duì)超薄磁膜的磁特性進(jìn)行了研究。1.BoothA.B.MaclsaacA.Hucht等人[9121利用MonteCarlo模擬對(duì)超薄磁膜的磁疇結(jié)構(gòu)、磁相變、磁相圖等進(jìn)行了討論A.Moschel等人[13.Id]利用量子平均場(chǎng)理論，對(duì)超薄磁膜的相變以及膜厚的影響進(jìn)行了分析S.T.Chui等人[1s.16]對(duì)磁膜的磁疇形狀及相變進(jìn)行了研究R.PEr