分子磁性和磁多層膜的一些理論研究.pdf

1、本文包含兩個部分，即分子磁性和鐵磁多層膜微觀磁構形的自旋動力學模擬兩個部分。在第一部分，我們研究分子磁性領域中的一些問題，包括量子共振隧穿的宏觀量子效應、階梯狀磁滯回路、時間平方根磁遲豫過程、橫向各向異性、核自旋效應、磁偶極相互作用效應和溫度效應等。第一部分共有五章：第一章，我們簡要回顧了，關于單分子磁體Mn12、Fe8、Mn4和超分子磁團簇[Mn4]2在理論和實驗上的發(fā)展過程；第二章，我們以Mn12體系為例，介紹了關于量子共振隧穿的一

2、些基本理論描述，以及一些實驗結果；第三章，我們給出了用Landau-Zenner模型和嚴格對角化的數值計算方法，對Mn12體系中階梯狀磁滯回路所作的一些研究；第四章，我們用數值求解含時薛定諤方程的方法，研究超分子磁團簇[Mn4]2體系的量子共振隧穿過程；第五章，我們提出一種唯象的局域熱平衡方法，研究Mn12體系熱助隧穿的動力學過程。第二部分，我們通過自旋動力學模擬的方法，研究鐵磁多層膜的微觀磁構形。Spinvortex自旋構形是鐵磁多層

3、膜里很普遍出現(xiàn)的磁構形，這種“渦旋”狀的自旋構形在平行于磁膜平面的外磁場下會很容易地漂移。出于潛在可能的技術應用上的目的，我們致力于研究如何釘扎這種Spinvortex，使它變得更穩(wěn)定，而不易在平面外磁場下漂移。第二部分共有三章：第一章，我們簡要地介紹該領域的一些背景和一些前人的工作；第二章，我們介紹自旋動力學模擬的方法和模擬計算中要用到的快速傅立葉變換方法；第三章，我們提出了兩種有效釘扎Spinvortex的辦法，一個是通過打孔的辦法