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混合磁性薄膜磁特性的微磁学及Monte Carlo研究

翁臻臻  
【摘要】:磁性多层膜、颗粒膜的磁电阻效应和交换偏置现象在磁记录和磁传感器领域有重要的应用价值。近年在铁磁/反铁磁混合磁性薄膜系统发现的交换偏置效应更激发人们对混合磁性系统研究的兴趣。 本文提出一种改进了的能量极小的微磁学方法,将其和Monte Carlo方法相结合对铁磁/反铁磁混合磁性薄膜进行系统的模拟研究,发现M-H阶梯效应并解释了小自旋数目的铁磁-反铁磁耦合系统是产生M-H阶梯效应的根本原因。同时,系统研究了混合磁性薄膜的磁化行为,研究基态情况下系统的磁滞回线、自旋组态,及铁磁交换作用常数J_(AA)、各向异性常数K、偶极相互作用常数D、铁磁性原子掺杂量X对矫顽力H_c的影响。模拟结果很好地解释了具有反铁磁耦合的颗粒膜的实验事实。同时我们还模拟计算了矫顽力H_c的温度特性,发现不同铁磁性原子掺杂量下,系统的矫顽力随温度的变化规律可以用T~α律很好地描述,但α值随X却有复杂的变化。最后,研究了混合磁性薄膜矫顽力和阶梯效应的尺寸效应,发现尺寸大小对混合磁性薄膜矫顽力及阶梯效应有很大的影响。


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