掺杂下铁磁/反铁磁双层膜中交换偏置的增强

摘要

采用了Monte-Carlo方法,讨论了反铁磁层中不同非磁性掺杂浓度下,铁磁/反铁磁双层膜中交换偏置的温度特性.模拟结果显示:反铁磁层中非磁性掺杂能导致铁磁/反铁磁双层膜中交换偏置的增强.同时,交换偏置随非磁性掺杂浓度的变化存在极大值,即同一温度下交换偏置随掺杂浓度的变化是非单调的.并且,随着温度的升高交换偏置的最大值所对应的掺杂浓度向浓度低的方向移动.它和Hong Jung-Il等人的实验结果完全一致.究其原因在于反铁磁层相应的自旋排布、磁畴结构等随掺杂浓度的改变发生大的变化,当其正向磁畴和负向磁畴都形成连通的网络结构时,系统的交换偏置达最大.比较了随机掺杂与规则掺杂的模拟结果.模拟结果表明规则掺杂能够获得比随机掺杂更大的交换偏置,进一步表明了铁磁/反铁磁双层膜中交换偏置的特性与铁磁/反铁磁界面磁畴结构密切相关.