單疇磁顆粒的磁矩動力學研究.pdf

1、研究磁性材料的磁矩翻轉問題是一個非常重要的課題,因為它被廣泛的應用在了磁性存儲器件中,與人們的日常生活密切相關。目前隨著信息時代的飛速發(fā)展,磁性存儲器件的存儲密度、存儲速度越來越難滿足人們的需要,因此對高密度磁性存儲技術以及快速信息存儲與讀取技術需要不斷的發(fā)展。任意材料的磁矩翻轉都是一個極其復雜的過程,使用簡化的模型來研究磁矩翻轉不但可以大幅度節(jié)省時間,同時給實際的應用帶來很好的指導作用。本論文主要對斯托納粒子的磁矩翻轉動力學進行研究,

2、從兩個方面探討了單軸模型下單疇粒子的磁矩翻轉。文章的架構如下:
　　第一章為引言,是通過對已有的重要文獻的解讀對本領域的研究背景和發(fā)展近況簡單地做一個介紹。
　　第二章為理論基礎,主要介紹了基本方程,即朗道-利夫希茨-吉爾伯特(LLG)方程以及其球坐標形式。并且介紹了含有自旋轉移矩項的Landau-Lifshitz-Gilbert-Slonczewski(LLGS)方程。
　　第三章討論的是含時磁場作用下的磁矩翻轉,磁

3、矩動力學過程滿足朗道-利夫希茨-吉爾伯特(LLG)方程。從這個方程出發(fā),用理論解析、數(shù)值求解的方法對斯托納粒子的磁矩翻轉進行了分析。當所加外場為隨時間正弦變化的磁場時(例如電磁波或激光),若保持磁矩翻轉的時間等于外場變化的半周期時間,則所加外場的振幅與頻率必須維持一個恒定的比率。然后我們采用一種整流型脈沖磁場作為驅動場,我們就能夠方便地通過調(diào)節(jié)脈沖數(shù)來降低所需振幅或者縮短磁矩翻轉時間。
　　第四章對自旋轉移矩(STT)驅動的磁矩翻

4、轉進行了研究,以Landau-Lifshitz-Gilbert-Slonczewski(LLGS)方程為出發(fā)點,主要對任意角度的極化電流驅動的單磁粒子的磁矩翻轉進行穩(wěn)定性分析。只考慮單軸各向異性,磁化矢量的平衡態(tài)解可以由一個一元三次方程解析求出。我們發(fā)現(xiàn),對應于不同的電流極化方向與電流強度,可能存在一至三對平衡態(tài),通過數(shù)值求解平衡態(tài)的穩(wěn)定性,可以得出任意極化角度下磁矩翻轉所需要的閾值電流,這對今后STT驅動的磁性器件的設計有著重要的指導