对低维纳米磁性材料的微磁学模拟

发布时间：2017-10-15 19:27

  本文关键词：对低维纳米磁性材料的微磁学模拟

  更多相关文章： 薄膜 纳米线 纳米点阵 坡莫合金 微磁学

【摘要】：本文运用微磁学方法,采用基于LLG(Landau-Lisfhitz-Gilbert)方程计算的OOMMF(Object Oriented Micromagnetic Framework)软件模拟,结合物质参数,对软硬磁相易轴与外场方向存在夹角的Nd2Fe17B/Fe65Co35磁性双层膜进行了细致的研究,计算了体系的成核场、磁滞回线及矫顽力随软磁相厚度和易轴偏角的变化,并与实验的结果和实验结果进行比较。结果发现在不同易轴取向下Nd2Fe14B/Fe65Co35磁性双层膜只有在易轴与外场之间的夹角β=0o时,才有明显的成核现象,其成核场和矫顽力随着软磁相厚度Ls的增加而降低,最大磁能积(586.36kJ/m3)出现在Ls=3 nm,β=0o时。在与实验的对比中,不同的交换常数下,理论的剩磁和最大磁能积均大于实验值,交换常数Ash=1×10-11 J/m时,矫顽力为1.35T小于实验矫顽力1.77 T,交换常数Ash=0.3×10-11 J/m时,矫顽力为1.82 T大于实验矫顽力。此外,计算了3d过渡族金属Co纳米线的退磁过程,得到其磁滞回线、磁化反转方式、矫顽力随着纳米线的直径和长径比的变化,并与实验结果进行比较。结果发现:纳米线的几何尺寸对其矫顽力和磁化反转方式的影响很大。随着纳米线长径比的增大,矫顽力逐渐减小,当长径比大于1:5时,由于磁矩的不一致转动,矫顽力几乎不变。随着纳米线直径的增大,其磁化反转方式依次为准一致转动,“三步走”模式,反涡旋转动和涡旋转动四种方式,且矫顽力逐渐减小。本文还计算了坡莫合金纳米点阵的铁磁共振现象,结果发现:不同的纳米点数阵列均只出现一个共振峰,且随着点的数目的增加,共振频率增大。随着半径的增大,共振频率先增大,后减小。当半径大于50 nm时,共振频率与纳米点的高径比有关。此外,纳米点之间的距离也直接影响了共振频率,共振频率随着纳米点之间的距离的增大而减小,当距离大于80 nm时,其共振频率接近单个纳米点的共振频率。为实验提供一定的参考。
【关键词】：薄膜 纳米线 纳米点阵 坡莫合金 微磁学
【学位授予单位】：四川师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O482.5;TB383.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 磁性磁性材料9
• 1.2 纳米磁性材料的发展及研究现状9-13
• 1.2.1 永磁材料的发展9-11
• 1.2.2 3d过渡族金属及其合金的发展及研究现状11-12
• 1.2.3 铁磁共振及图形化磁体的共振吸收的研究现状12-13
• 1.3 选题意义和主要内容13-14
• 参考文献14-15
• 2 微磁学15-20
• 2.1 微磁学理论15-16
• 2.2 磁化强度的运动方程16-17
• 2.3 微磁学的有限差分计算方法17
• 2.4 微磁学模拟软件OOMMF简介17-19
• 参考文献19-20
• 3 对不同易轴取向下Nd_2Fe_(14)B/Fe_(65)Co_(35)磁性双层膜的微磁学模20-34
• 3.1 模型与计算方法20-21
• 3.2 磁滞回线和临界场21-25
• 3.3 角度分布25-26
• 3.4 膜面内的磁矩分布26-27
• 3.5 磁能积27-28
• 3.6 和实验结果的比较28-30
• 3.6.1 计算模型28-29
• 3.6.2 结果比较29-30
• 3.7 主要结论30
• 参考文献30-34
• 4 平行磁晶各向异性和形状各向异性的Co纳米线的磁化反转的微磁学研究34-51
• 4.1 模型与方法35-36
• 4.2 结果与讨论36-46
• 4.2.1 不同长径比下的纳米线的磁化反转过程36-38
• 4.2.2 尺寸对反转模式的影响38-41
• 4.2.3 不同易轴取向下纳米线的退磁过程41-46
• 4.3 主要结论46-47
• 参考文献47-51
• 5 涡旋态的坡莫合金纳米点阵动态磁化率谱的微磁学计算51-59
• 5.1 计算方法51-52
• 5.2 结果与讨论52-56
• 5.2.1 不同数量的纳米点阵列的共振吸收52-53
• 5.2.2 不同半径下的纳米点阵的动态磁化率谱53-55
• 5.2.3 不同点之间的距离下的动态磁化率谱55-56
• 5.3 主要结论56
• 参考文献56-59
• 6 总结与展望59-61
• 致谢61-62
• 在校期间科研成果62

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 ;微磁学与磁信息存储技术研究进展[J];中国高校科技与产业化;2005年Z1期

2 杨丽丽;张敏刚;赵毅朝;张佳;;纳米复合永磁薄膜的微磁学模拟[J];山西冶金;2010年02期

3 张腊梅;蔡根旺;;微磁学中能量计算的研究[J];郑州轻工业学院学报(自然科学版);2008年05期

4 钟智勇，陈伟元，，王豪才;磁性薄膜的微磁学计算机模拟与显微成像技术[J];磁性材料及器件;1996年04期

5 范永生;刘克杰;金香;胡玉彪;吴鸿业;;铁磁坡莫结构相变过程中涡旋的动力学微磁学研究[J];科技信息;2013年04期

6 李伯臧,蒲富恪;铁磁性微磁学理论的一个改进[J];中国科学(A辑 数学 物理学 天文学 技术科学);1988年05期

7 钟克华,冯倩,翁臻臻,黄志高;快速傅立叶变换微磁学方法[J];计算物理;2005年06期

8 杨秀会;;W(110)基底上的铁纳米岛初始自发磁化态的微磁学模拟[J];物理学报;2008年11期

9 马久河;薛德庆;孟红秀;周海林;;缺陷微磁结点内磁化方向及其特性研究[J];无损探伤;2013年04期

10 武彩霞;;微磁学中的交换作用[J];考试周刊;2011年64期

中国博士学位论文全文数据库 前6条

1 张梦伟;能量辅助磁记录中材料和器件的微磁学模拟研究[D];清华大学;2015年

2 王素梅;纳米磁性器件的微磁学精确模拟[D];清华大学;2011年

3 李洪佳;薄膜磁性与磁力显微镜针尖场的微磁学研究[D];清华大学;2012年

4 谢海龙;超高密度磁记录用薄膜的微磁学研究[D];兰州大学;2013年

5 张万里;铁磁薄膜图形化单元磁特性的微磁学研究[D];电子科技大学;2008年

6 谢凯旋;纳米磁结构中的磁化分布与涡旋运动的微磁学模拟[D];南京大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 刘先印;隧道结中自旋动力学的微磁学研究[D];兰州大学;2015年

2 陈淑君;基于磁涡旋的自旋纳米振荡器的微磁学模拟[D];兰州大学;2016年

3 涂宽;磁性纳米结构的微磁学模拟及其微波器件的研究[D];电子科技大学;2016年

4 彭懿;对低维纳米磁性材料的微磁学模拟[D];四川师范大学;2016年

5 朱冰;应力作用下铁磁薄膜单元的微磁学研究[D];电子科技大学;2008年

6 田俊红;软磁薄膜材料高频响应的微磁学研究[D];兰州大学;2006年

7 武彩霞;超高密度磁记录介质用磁性薄膜的微磁学模拟[D];兰州大学;2006年

8 刘杰;图案化介质记录性能的微磁学仿真研究[D];华中科技大学;2012年

9 何淑婷;纳米线（环）的微磁学计算模拟[D];兰州大学;2012年

10 王伟伟;微磁学中的边界条件及动态磁化翻转的研究[D];兰州大学;2011年

本文编号：1038180