單疇磁顆粒的磁矩動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、研究磁性材料的磁矩翻轉(zhuǎn)問(wèn)題是一個(gè)非常重要的課題,因?yàn)樗粡V泛的應(yīng)用在了磁性存儲(chǔ)器件中,與人們的日常生活密切相關(guān)。目前隨著信息時(shí)代的飛速發(fā)展,磁性存儲(chǔ)器件的存儲(chǔ)密度、存儲(chǔ)速度越來(lái)越難滿足人們的需要,因此對(duì)高密度磁性存儲(chǔ)技術(shù)以及快速信息存儲(chǔ)與讀取技術(shù)需要不斷的發(fā)展。任意材料的磁矩翻轉(zhuǎn)都是一個(gè)極其復(fù)雜的過(guò)程,使用簡(jiǎn)化的模型來(lái)研究磁矩翻轉(zhuǎn)不但可以大幅度節(jié)省時(shí)間,同時(shí)給實(shí)際的應(yīng)用帶來(lái)很好的指導(dǎo)作用。本論文主要對(duì)斯托納粒子的磁矩翻轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行研究,

2、從兩個(gè)方面探討了單軸模型下單疇粒子的磁矩翻轉(zhuǎn)。文章的架構(gòu)如下:
　　第一章為引言,是通過(guò)對(duì)已有的重要文獻(xiàn)的解讀對(duì)本領(lǐng)域的研究背景和發(fā)展近況簡(jiǎn)單地做一個(gè)介紹。
　　第二章為理論基礎(chǔ),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(biāo)形式。并且介紹了含有自旋轉(zhuǎn)移矩項(xiàng)的Landau-Lifshitz-Gilbert-Slonczewski(LLGS)方程。
　　第三章討論的是含時(shí)磁場(chǎng)作用下的磁矩翻轉(zhuǎn),磁

3、矩動(dòng)力學(xué)過(guò)程滿足朗道-利夫希茨-吉爾伯特(LLG)方程。從這個(gè)方程出發(fā),用理論解析、數(shù)值求解的方法對(duì)斯托納粒子的磁矩翻轉(zhuǎn)進(jìn)行了分析。當(dāng)所加外場(chǎng)為隨時(shí)間正弦變化的磁場(chǎng)時(shí)(例如電磁波或激光),若保持磁矩翻轉(zhuǎn)的時(shí)間等于外場(chǎng)變化的半周期時(shí)間,則所加外場(chǎng)的振幅與頻率必須維持一個(gè)恒定的比率。然后我們采用一種整流型脈沖磁場(chǎng)作為驅(qū)動(dòng)場(chǎng),我們就能夠方便地通過(guò)調(diào)節(jié)脈沖數(shù)來(lái)降低所需振幅或者縮短磁矩翻轉(zhuǎn)時(shí)間。
　　第四章對(duì)自旋轉(zhuǎn)移矩(STT)驅(qū)動(dòng)的磁矩翻

4、轉(zhuǎn)進(jìn)行了研究,以Landau-Lifshitz-Gilbert-Slonczewski(LLGS)方程為出發(fā)點(diǎn),主要對(duì)任意角度的極化電流驅(qū)動(dòng)的單磁粒子的磁矩翻轉(zhuǎn)進(jìn)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(gè)一元三次方程解析求出。我們發(fā)現(xiàn),對(duì)應(yīng)于不同的電流極化方向與電流強(qiáng)度,可能存在一至三對(duì)平衡態(tài),通過(guò)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(zhuǎn)所需要的閾值電流,這對(duì)今后STT驅(qū)動(dòng)的磁性器件的設(shè)計(jì)有著重要的指導(dǎo)