鐵磁-反鐵磁系統(tǒng)中交換偏置和矯頑場(chǎng)的Monte-Carlo研究.pdf

1、磁多層膜系統(tǒng)的磁電阻效應(yīng)在磁記錄和磁傳感器領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。近年來在鐵磁/反鐵磁系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)了交換偏置效應(yīng)。以鐵磁/反鐵磁為基的多層膜系統(tǒng)具有非常大的巨磁阻效應(yīng)更激發(fā)了人們對(duì)鐵磁/反鐵磁系統(tǒng)研究的興趣。 本文采用Monte-Carlo方法，分別討論了在鐵磁/反鐵磁雙層膜和鐵磁/反鐵磁單層混合膜中，摻入非磁性物質(zhì)后，摻雜濃度對(duì)交換偏置以及矯頑場(chǎng)的影響。并且通過改變反鐵磁層(部分)非磁性摻雜的摻雜濃度及摻雜方式等，討論了鐵磁/反鐵磁單

2、層混合膜以及鐵磁/反鐵磁雙層膜中交換偏置和矯頑場(chǎng)的溫度特性。主要內(nèi)容分成以下三個(gè)部分： 1、討論了不同非磁性摻雜濃度下，鐵磁/反鐵磁雙層膜中交換偏置的溫度特性。模擬結(jié)果顯示：在反鐵磁層中摻入非磁性雜質(zhì)能導(dǎo)致鐵磁/反鐵磁雙層膜中交換偏置的增強(qiáng)。同時(shí)，交換偏置隨非磁性摻雜濃度的變化存在極大值，即同一溫度下交換偏置隨摻雜濃度的變化是非單調(diào)的。并且，隨著溫度的升高交換偏置的最大值所對(duì)應(yīng)的摻雜濃度向濃度低的方向移動(dòng)。它和Phys.Rev.

3、Lett.96117204(2006)的結(jié)果完全一致。究其原因在于反鐵磁層相應(yīng)的自旋排布、磁疇結(jié)構(gòu)等隨摻雜濃度的改變發(fā)生大的變化，當(dāng)其正向磁疇和負(fù)向磁疇都形成連通的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)，系統(tǒng)的交換偏置達(dá)到最大。 2、討論了在鐵磁/反鐵磁單層混合膜中，摻入非磁性物質(zhì)后，摻雜濃度對(duì)交換偏置以及矯頑場(chǎng)的影響。計(jì)算結(jié)果表明：隨著摻雜濃度的增大，單層膜有交換偏置先增大后減小的現(xiàn)象發(fā)生，而其矯頑場(chǎng)則先減小后增大。對(duì)于鐵磁/反鐵磁單層混合膜中交換偏置和

4、矯頑場(chǎng)的溫度特性，模擬結(jié)果表明：在不同的摻雜濃度下，對(duì)鐵磁/反鐵磁單層膜有隨著溫度的增大，交換偏置和矯頑場(chǎng)減小，最后趨近于零，但它們隨溫度變化的趨勢(shì)因非磁性摻雜濃度的改變有大的不同。 3、分別討論了在鐵磁/反鐵磁雙層膜和鐵磁/反鐵磁單層混合膜中，在摻雜濃度相同時(shí)不同摻雜方式對(duì)交換偏置以及矯頑場(chǎng)的影響。計(jì)算結(jié)果表明：在相同摻雜濃度下，對(duì)隨機(jī)摻雜和規(guī)則摻雜兩種不同摻雜方式的結(jié)果比較發(fā)現(xiàn)：鐵磁/反鐵磁雙層膜中，規(guī)則摻雜下產(chǎn)生的交換偏置