磁性納米線、反鐵磁耦合多層膜磁特性的微磁學研究.pdf

1、磁性納米線和反鐵磁耦合多層膜的微磁結構和反磁化機制是一個重要的科學問題，同時，它們也是未來超高密度垂直磁記錄介質的理想選擇。本文基于微磁學理論采用微磁學模擬的方法對磁性納米線和反鐵磁耦合多層膜的磁特性進行了如下研究： 研究了不同直徑納米線的微磁結構和反磁化機制，發(fā)現(xiàn)納米線的反磁化機制強烈地依賴于納米線的直徑，直徑很小時反轉模式為一致反轉，隨著直徑增大反轉模式過渡為兩種不同類型磁化核(一致截面的磁化核或渦旋截面的磁化核)的形成與傳

2、播，更大直徑納米線的反轉過程出現(xiàn)多疇模式。對一致截面疇壁模式向渦旋疇壁模式過渡進行理論分析，認為過渡主要是由疇壁能不同引起的，對于軟磁納米線，交換能和退磁能的競爭決定了疇壁的截面結構。計算得到Ni、Fe納米線中兩種翻轉模式的臨界直徑是40 nm 和20 nm，利用微磁學模擬錐形納米線的反磁化過程，驗證了理論分析的結果。 研究了不同直徑納米線的矯頑力和翻轉場隨角度(外場與納米線長軸之間的夾角)的變化關系。納米線直徑小于臨界直徑時，

3、小角度時翻轉場和矯頑力相等，角度大于60°時，翻轉場逐漸增大，矯頑力逐漸減小。納米線直徑大于臨界直徑時，翻轉場隨角度增大而增大，矯頑力隨角度的變化出現(xiàn)零角度極大和中間角度極大現(xiàn)象。變化曲線和無限長圓柱體的Stoner-Wohlfarth模型或Curling模型不一樣。從反轉機制的角度對上述現(xiàn)象進行說明。 研究了對稱型反鐵磁耦合三層膜和多層膜的反磁化機制，給出各向異性常數(shù)、耦合常數(shù)、長徑比和磁性層厚度變化時的相圖。反鐵磁耦合多層膜