易轴取向对硬/软磁双层膜磁性能的影响

摘要

随着科技的发展，纳米复合硬软磁材料作为一种新型的磁性材料，在研究和应用方面都得到了广泛的关注。本论文利用一维解析方法(1D)和三维数值模拟(3D)两种微磁学方法，分别研究了不同易轴取向下硬软磁双层膜的磁滞回线，讨论了体系的剩磁、矫顽力以及磁能积随着易轴偏角的变化，主要的研究如下:
　　(1)易轴在面内:计算了在β=10°和30°时，Nd2Fe14B/a-Fe双层膜随着硬磁相厚度变化的磁滞回线，分析了系统的磁性能，发现易轴偏角存在时，系统没有明显的成核现象。当外加磁场为零时，所有磁矩都保持在易轴方向上，θh=θs=θ0=β，随着外加磁场减小，三个特殊界面角度θh、θs及θ0都逐渐增大。随着易轴偏角增大，系统的剩磁和矫顽力都逐渐减小，导致体系的最大磁能积急剧减小。通过一维解析方法和三维数值模拟方法计算得到的结果进行比较，我们发现在剩磁、矫顽力、磁能积以及钉扎场等都符合得很好。
　　(2)易轴在面外:当β=0°时，系统有明显的成核点;当易轴偏角不为零时，系统没有明显的成核现象，磁矩无法完全达到饱和状态，只能无限接近于饱和。当外加磁场为零时由于退磁能的存在，θ0，θs和θh三个角度此时都易轴方向上。随着外加磁场减小，三个特殊界面角度θh、θs及θ0都逐渐增大，而θh和θs，θh和θ0之间的差距也逐渐增大，在钉扎场时则达到了最大。随着易轴偏角的增大，剩磁逐渐减小，钉扎场逐渐增大，而矫顽力先增大后减小。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 磁性材料的起源及发展

1．2 磁性材料分类

1．2．1 按磁性质分类

1．2．2 按磁性材料应用分类

1．3 纳米复合磁体研究与发展

1．4 本文研究主要内容

2 微磁学基本理论和方法

2．1 微磁学基本理论

2．2 微磁学研究方法

2．2．1 一维全解析方法

2．2．2 一维半解析方法

2．2．3 三维数值方法

3 易轴在面内时不同易轴偏角对薄膜磁性能影响

3．1 计算模型

3．2 磁矩空间分布

3．3 宏观磁滞回线

3．4 磁能积

3．5 小结

4 易轴在面外时不同易轴偏角对薄膜磁性能影响

4．1 计算模型

4．2 微观磁滞回线

4．3 宏观磁滞回线和钉扎场

4．4 小结

5 结论与展望

参考文献

致谢

在校期间科研成果