磁納米結構中的磁矩動力學研究.pdf

1、近年來磁動力學方向課題的不斷興起引起了科學工作者的廣泛關注和探討，其中對于磁性材料中磁矩翻轉的認識及控制在實際電子信息工業(yè)生產(chǎn)中具有很大的應用前景，不管在器件樣品本身還是在處理信息數(shù)據(jù)上它都能對實現(xiàn)高密度磁性存儲技術以及快速信息存儲讀取技術上提供理論上的支持。由于實際磁性材料的磁矩翻轉是一個非常復雜的過程，所以在磁動力學中單疇和磁疇壁運動的研究領域總會出現(xiàn)新的現(xiàn)象，如何理解觀察到的新奇現(xiàn)象需要我們對磁矩翻轉有更深的了解。本文主要用微磁學

2、模擬軟件OOMMF對磁性納米顆粒以及鐵磁納米線中的釘扎的疇壁進行了研究，從兩大方面探討了磁動力學中磁矩翻轉的問題。
　　首先討論的是外磁場作用下的磁性納米顆粒的磁矩翻轉，磁矩動力學過程可以用朗道-利夫希茨-吉爾伯特（LLG）方程來描述。通過OOMMF軟件對不同材料及不同尺寸的磁性顆粒模擬并進行分析。隨著粒子尺寸的不同，單疇粒子在翻轉過程中存在兩種不同的翻轉模式：一致翻轉和非一致翻轉，并且發(fā)現(xiàn)對于單疇顆粒翻轉場的大小隨著粒子尺寸的增

3、大而減小的現(xiàn)象以及提出了上述兩種不同翻轉模式的臨界長度等。這樣我們就可以實現(xiàn)在穩(wěn)恒外磁場作用下控制一部分粒子翻轉等一系列問題。
　　其次討論的是外磁場作用下雙斯通納粒子的磁矩翻轉，通過OOMMF軟件對雙粒子間的不同距離模擬并進行分析。在垂直構型下（易軸與兩粒子間連線方向垂直），當粒子間距減小到某個值時，使得雙粒子翻轉的外磁場存在一個最小值，并且找出此時的球心距。這樣我們可以用較小的外場就能實現(xiàn)兩個單疇粒子的磁矩翻轉，減少能耗和成本

4、。
　　文章后部分討論的是對外磁場作用下的含有缺口的磁納米線中缺口對疇壁的釘扎問題。通過OOMMF軟件模擬了當施加外磁場后，釘扎場與缺口的幾何尺寸以及相對位置的變化情況。當缺口寬度與納米線寬度比一定時，釘扎場的大小隨著納米線寬度的增加而減小；并且缺口的長度越長，釘扎效應越明顯；除此之外還討論了缺口的相對釘扎位置與釘扎場的關系，推測出缺口位置在中心處釘扎效應最弱。最后還討論了疇壁的手性對釘扎效應的影響。相信研究結果對今后信息存儲工業(yè)