混合磁性薄膜磁特性的微磁学及Monte Carlo研究

摘要

磁性多层膜、颗粒膜的磁电阻效应和变换偏置现象在磁记录和磁传感领域有重要的应用价值.近年在铁磁/反铁磁混合磁性薄膜系统发现的交换偏置效应更激发人们对混合磁性系统研究的兴趣.该文提出一种改进了的能量极小的微磁学方法,将其和Monte Carlo方法相结合对铁磁/反铁磁混合磁性薄膜进行系统的模拟研究,发现M-H阶梯效应并解释了小自旋数目的铁磁-反铁磁耦合系统是产生M-H阶梯效应的根本原因.同时,系统研究了混合磁性薄膜的磁化行为,研究基态情况下系统的磁滞回线、自旋组态、及铁磁交换作用常数J<,AA>、各向异性常数K、偶极相互作用常数D、铁磁性原子掺杂量X对矫顽力H<,c>的影响.模拟结果很好地解释了具有反铁磁耦合的颗粒膜的实验事实.同时我们还模拟计算了矫顽力H<,c>的温度特性,发现不同铁磁性原子掺杂量下,系统的矫顽力随温度的变化规律可以用T<'α>律很好地描述,但α值随X却有复杂的变化.最后,研究了混合磁性薄膜矫顽力和阶梯效应的尺寸效应,发现尺寸大小对混合磁性薄膜矫顽力及阶梯效应有很大的影响.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1磁性薄膜研究意义

1.2混合磁性系统研究概况及本工作的创新点和研究意义

1.3本论文的主要工作

第二章数值计算方法

2.1磁性薄膜的结构和模型

2.2随机模拟的Monte Carlo方法

2.3微磁学方法

第三章二维铁磁/反铁磁无规混合磁性系统磁特性的微磁学及MonteCarlo研究

3.1阶梯效应

3.2阶梯效应的解释

3.3不同反铁磁掺杂量磁性系统的阶梯效应的比较

3.4结论

第四章自由边界条件的二维无规混合磁性系统磁特性的微磁学研究

4.1自由边界条件和周期边界条件系统的阶梯效应的差异

4.2两不同条件系统阶梯效应差异的解释

4.3结论

第五章混合磁性薄膜矫顽力及阶梯效应的微磁学及M C研究

5.1阶梯效应

5.2各向异性常数K、偶极相互作用常数D、铁磁交换作用常数JAA对矫顽力的影响

5.3温度特性

5.4结论

第六章混合磁性薄膜的尺寸效应

6.1结果和讨论

6.2结论

第七章结束语

参考文献

在学期间发表的学术论文

致谢