动力学反磁化机制论文-葛素琴

动力学反磁化机制论文-葛素琴

导读:本文包含了动力学反磁化机制论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:交换耦合软,硬磁多层膜,反磁化机制,磁动力学,自旋波

动力学反磁化机制论文文献综述

葛素琴[1](2014)在《交换耦合软/硬磁双层膜结构的反磁化机制与磁动力学性质的研究》一文中研究指出摘要:交换耦合软/硬磁多层膜结构具有很高的磁能积和良好的热稳定性,是一种新型的永磁材料和高密度的存储介质。本论文基于微磁学理论并结合数值模拟的方法对交换耦合软/硬磁双层膜体系的反磁化机制和本征磁动力学特征展开了如下研究:(1)采用离散的一维原子链模型研究了交换耦合软/硬磁双层膜体系的反磁化机制,得到了不同结构参数和磁参数情况下的磁滞回线。发现反磁化过程与软磁层的厚度和软/硬磁界面交换耦合强度有密切关系。当软磁层较薄时,软磁层的反磁化过程为可逆的交换弹性反磁化过程;当软磁层厚度较大时,软磁层表现出不可逆的交换弹性反磁化过程。对于给定的软磁层厚度,存在一个临界的界面交换耦合强度ACsh。当界面交换耦合强度大于ACsh时,交换弹性反磁化过程是可逆的;反之,交换弹性反磁化过程是不可逆的。给出了可逆和不可逆交换弹性反磁化过程的临界场随软磁层厚度和软/硬磁界面交换耦合强度的变化规律。(2)基于Laudau-Lifshitzt方程,在一维原子链模型的框架内研究了交换耦合软/硬磁双层膜体系的磁动力学性质,得到了不同钉扎情况下软磁层在磁反转前处于一致磁结构和交换弹性磁反转过程中处于螺旋磁结构时的本征自旋波模式的频率及其空间分布特点,以及自旋波色散关系曲线,以及自旋波频率及其空间分布在反磁化过程中的变化形式。研究表明,软磁层的反磁化机制与自旋波的软模现象有密切关系,一阶自旋波模式的软化诱导了软磁层的磁反转,且磁反转的形式与一阶自旋波模式的空间分布状态相关。当减小软/硬磁界面交换耦合强度,即减弱对界面软磁层的钉扎强度,一阶自旋波模式的空间分布趋近于一致分布,软磁层的反磁化过程也由交换弹性反磁化过程转变为一致磁反转。由磁动力学方法得到的磁反转临界场与近似的解析解得到的结果一致。(本文来源于《中南大学》期刊2014-05-01)

张光富[2](2014)在《磁纳米结构的磁动力学及反磁化机制研究》一文中研究指出摘要:磁信息记录和信息处理器件都是通过操控磁纳米点,磁多层膜结构的磁矩取向来实现信息的处理。磁纳米结构的反磁化时间决定信息的处理速度。未来高性能的磁信息器件要求磁纳米结构具有亚纳秒的超快反磁化,GHz信息处理频率,这一信息处理频率与磁纳米结构的本征自旋波频率相当。因此,充分认识磁纳米结构的磁动力性质变得十分重要。另外,磁纳米结构的反磁化机制与其磁动力学性质密切相关,弄清这两者间的内在联系,实现可控的反磁化过程成为发展未来高性能磁信息器件的关键问题。进动反磁化方式被认为是实现亚纳秒超快反磁化最有前途的方法。但进动反磁化要求精确控制脉冲持续时间,且进动磁反转后存在长时间磁振荡,不利于实际应用。如何使进动反磁化更利于实际应用成为另一关键问题。针对这些关键问题,本论文基于微磁学理论方法展开如下研究:首先,系统的研究了磁纳米点、纳米叁层膜结构的本征磁动力学性质。发现,这些叁维受限体系的自旋波表现出与连续磁体不同的特性,如局域化效应和量子化效应,都会出现边缘局域化模式、一致模式和不同形式的量子化自旋波模式。通过改变磁体结构参数可实现对自旋波的频率和空间分布状态的有效调控。在铁磁(FM1)/非磁(NM)/铁磁(FM2)叁层膜结构中,每一种自旋波模式都会现光学支和声学支自旋波。通过改变两铁磁层间的静磁或交换耦合可以有效调制光学支自旋波的频率,而声学支自旋波基本不受影响。当两铁磁层的厚度或磁参数不同时,由于两铁磁层各自的本征自旋波频率不同,通过静磁和交换耦合使两磁层的自旋波出现锁频现象。基于微磁学理论和自旋波理论对磁纳米结构上述磁动力学性质以及调制机理给出了解释。其次,系统的研究了上述磁纳米结构的反磁化机制。发现,改变磁体的形状可有效调控磁体的反磁化过程。而这种形状调制与磁体本征磁动力学的变化有着密切的关系。反磁化过程总是伴随着某种自旋波模式的软化。软化自旋波模式的空间分布和对称性决定了反磁化过程中微磁结构的演变。对矩形磁体,其反磁化过程为边缘形核,及随后的磁壁移动来实现,这种反磁化过程是由于边缘局域自旋波模式的软化而诱导产生的。对矩形边缘进行适当的裁剪后,其反磁化过程转变为准一致磁反转过程,这种反磁化过程是由于自旋波一致模式的软化所触发。对反铁磁耦合叁层膜结构,当两磁层厚度相同时,反磁化过程从两铁磁层边缘开始形核,伴随着边缘畴的形成,成长和移动过程。边缘局域化光学模式自旋波的软化触发两铁磁层同时反转。当两磁层厚度不同时,反磁化过程经历复杂的微磁结构变化,每种磁结构的变化伴随着某种自旋波模式的软化。最后,研究了纳米磁体的超快进动反磁化过程。提出了一种弱直流自旋极化电流辅助的场诱导进动反磁化机制。无自旋极化电流时,场诱导的进动反磁化需要精确控制脉冲场的持续时间,脉冲持续时间仅处于一个较窄的时间窗口内可实现有效磁反转。此外,进动反转后磁体在新的平衡态附近存在一长时间的磁振荡,增加了磁反转时间。当施加一弱直流极化电流后,可有效扩宽脉冲场持续时间窗口,同时也能有效抑制进动反转后的磁振荡。研究了垂直极化的脉冲电流诱导的进动反磁化过程。这种反磁化机制同样需要精确控制脉冲电流的持续时间,也存在一个磁反转的时间窗口,而脉冲电流的类型对这个时间窗口有很大的影响。对于方形波脉冲电流,其时间窗口较窄;而对于余弦波脉冲电流,具有更宽的时间窗口。其原因是方形波和余弦波脉冲所产生的自旋转移力矩对磁体作用效果不同。(本文来源于《中南大学》期刊2014-04-01)

动力学反磁化机制论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

摘要:磁信息记录和信息处理器件都是通过操控磁纳米点,磁多层膜结构的磁矩取向来实现信息的处理。磁纳米结构的反磁化时间决定信息的处理速度。未来高性能的磁信息器件要求磁纳米结构具有亚纳秒的超快反磁化,GHz信息处理频率,这一信息处理频率与磁纳米结构的本征自旋波频率相当。因此,充分认识磁纳米结构的磁动力性质变得十分重要。另外,磁纳米结构的反磁化机制与其磁动力学性质密切相关,弄清这两者间的内在联系,实现可控的反磁化过程成为发展未来高性能磁信息器件的关键问题。进动反磁化方式被认为是实现亚纳秒超快反磁化最有前途的方法。但进动反磁化要求精确控制脉冲持续时间,且进动磁反转后存在长时间磁振荡,不利于实际应用。如何使进动反磁化更利于实际应用成为另一关键问题。针对这些关键问题,本论文基于微磁学理论方法展开如下研究:首先,系统的研究了磁纳米点、纳米叁层膜结构的本征磁动力学性质。发现,这些叁维受限体系的自旋波表现出与连续磁体不同的特性,如局域化效应和量子化效应,都会出现边缘局域化模式、一致模式和不同形式的量子化自旋波模式。通过改变磁体结构参数可实现对自旋波的频率和空间分布状态的有效调控。在铁磁(FM1)/非磁(NM)/铁磁(FM2)叁层膜结构中,每一种自旋波模式都会现光学支和声学支自旋波。通过改变两铁磁层间的静磁或交换耦合可以有效调制光学支自旋波的频率,而声学支自旋波基本不受影响。当两铁磁层的厚度或磁参数不同时,由于两铁磁层各自的本征自旋波频率不同,通过静磁和交换耦合使两磁层的自旋波出现锁频现象。基于微磁学理论和自旋波理论对磁纳米结构上述磁动力学性质以及调制机理给出了解释。其次,系统的研究了上述磁纳米结构的反磁化机制。发现,改变磁体的形状可有效调控磁体的反磁化过程。而这种形状调制与磁体本征磁动力学的变化有着密切的关系。反磁化过程总是伴随着某种自旋波模式的软化。软化自旋波模式的空间分布和对称性决定了反磁化过程中微磁结构的演变。对矩形磁体,其反磁化过程为边缘形核,及随后的磁壁移动来实现,这种反磁化过程是由于边缘局域自旋波模式的软化而诱导产生的。对矩形边缘进行适当的裁剪后,其反磁化过程转变为准一致磁反转过程,这种反磁化过程是由于自旋波一致模式的软化所触发。对反铁磁耦合叁层膜结构,当两磁层厚度相同时,反磁化过程从两铁磁层边缘开始形核,伴随着边缘畴的形成,成长和移动过程。边缘局域化光学模式自旋波的软化触发两铁磁层同时反转。当两磁层厚度不同时,反磁化过程经历复杂的微磁结构变化,每种磁结构的变化伴随着某种自旋波模式的软化。最后,研究了纳米磁体的超快进动反磁化过程。提出了一种弱直流自旋极化电流辅助的场诱导进动反磁化机制。无自旋极化电流时,场诱导的进动反磁化需要精确控制脉冲场的持续时间,脉冲持续时间仅处于一个较窄的时间窗口内可实现有效磁反转。此外,进动反转后磁体在新的平衡态附近存在一长时间的磁振荡,增加了磁反转时间。当施加一弱直流极化电流后,可有效扩宽脉冲场持续时间窗口,同时也能有效抑制进动反转后的磁振荡。研究了垂直极化的脉冲电流诱导的进动反磁化过程。这种反磁化机制同样需要精确控制脉冲电流的持续时间,也存在一个磁反转的时间窗口,而脉冲电流的类型对这个时间窗口有很大的影响。对于方形波脉冲电流,其时间窗口较窄;而对于余弦波脉冲电流,具有更宽的时间窗口。其原因是方形波和余弦波脉冲所产生的自旋转移力矩对磁体作用效果不同。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

动力学反磁化机制论文参考文献

[1].葛素琴.交换耦合软/硬磁双层膜结构的反磁化机制与磁动力学性质的研究[D].中南大学.2014

[2].张光富.磁纳米结构的磁动力学及反磁化机制研究[D].中南大学.2014

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