納米磁結(jié)構(gòu)功能器件的微磁學(xué)研究.pdf

1、本文主要通過微磁學(xué)模擬研究納米磁結(jié)構(gòu)的磁化動(dòng)力學(xué)。采用開源軟件OOMMF求解LLG方程，得到每個(gè)單元在不同時(shí)間、不同方向的磁化強(qiáng)度。最后通過自編軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到直觀的共振頻率，共振區(qū)域以及自旋波能帶結(jié)構(gòu)圖。本文還通過平面波法研究了反點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)對禁帶中心頻率以及寬度的影響，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字計(jì)算與解析計(jì)算的結(jié)合。
　　首先系統(tǒng)的研究了兩套格子構(gòu)成的反點(diǎn)陣中，點(diǎn)陣直徑比變化、外加磁場大小對整個(gè)體系的共振頻率和共振區(qū)域的影響。研究發(fā)現(xiàn)，由

2、于薄膜中反點(diǎn)陣的存在導(dǎo)致其靜止磁矩分布不均勻，當(dāng)兩套格子的直徑比為5:5到5:3時(shí)，存在兩個(gè)共振峰。高頻的共振峰發(fā)生在12GHz附近，共振區(qū)域?yàn)閮蓚€(gè)次近鄰的孔洞之間。低頻的共振峰發(fā)生在4GHz附近，共振區(qū)域?yàn)閮蓚€(gè)最近鄰的孔洞之間。隨著直徑比的進(jìn)一步減小，當(dāng)直徑比為5:2到5:0時(shí)，可以觀察到一個(gè)新的共振峰。
　　其次，還設(shè)計(jì)了一種新穎的磁振子晶體（Magnonic Crystal）波導(dǎo)，這種波導(dǎo)由帶狀磁性材料中嵌入周期性的矩形空隙

3、組成。微磁學(xué)計(jì)算結(jié)果表明，矩形空隙與波導(dǎo)邊緣的距離，將會影響能帶結(jié)構(gòu)?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)矩形空隙距波導(dǎo)邊緣的距離，使自旋波在寬度方向發(fā)生布拉格反射，從而設(shè)計(jì)出具有單一禁帶的波導(dǎo)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，可以通過調(diào)節(jié)矩形空隙的周期和長度，來調(diào)節(jié)波導(dǎo)的中心頻率和禁帶寬度。
　　最后，通過平面波法研究了，向矩形和蜂窩形點(diǎn)陣中引入第二相點(diǎn)陣時(shí)對磁振子晶體禁帶的影響。研究發(fā)現(xiàn)第二相點(diǎn)陣的引入能有效的改變磁振子晶體的禁帶寬度，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，向矩形點(diǎn)陣中引