磁畴结构的原位透射电镜研究
发布时间：2022-10-09 19:24
当前爆发式增长的海量数据对信息的读和写的速度、密度和能耗等均提出了更高更严格的要求,探索以更低的能耗、更高的读写速度实现信息的高密度存储的途径无疑是信息存储材料和技术的研究和开发必须面对的巨大挑战,也是必须完成的紧迫任务。磁性存储是非常重要的一种信息存储方式,在未来可预见的较长时期内,磁性存储介质和技术仍将是最主要的被广泛采用的海量信息存储方式。在新型磁性存储介质的探索方面,具有由非共线或非共面磁矩排列而呈现非平庸拓扑磁畴结构的材料,因其所具有的受拓扑对称性保护并且可利用低电流密度的自旋极化电流对其进行调控的纳米尺度的特殊磁矩构型,既有望突破传统磁存储介质的超顺磁性物理极限,也有望同时降低读和写的能量消耗,进而有望成为新一代高密度、高速度、低能耗的信息存储单元。从基础研究和实际应用的角度,对材料的拓扑磁畴结构的生成与调控机制的研究都具有非常重要的意义。基于此,本论文以洛伦兹透射电子显微镜为主要研究手段,对非晶CeFeB中的磁涡旋、Ni50（Mn,In）50合金中的斯格明子和NiMnGa（Y,C,In）合金中的磁泡等几种拓扑性质不同的磁畴结构及...
【文章页数】：143 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 磁畴结构研究概述
1.1.1 外斯分子场和磁畴假说
1.1.2 磁畴和畴壁
1.1.3 磁畴结构的拓扑性质
1.1.4 磁畴结构的表征方法
1.2 几种拓扑磁畴结构的简介
1.2.1 磁涡旋(Vortex)
1.2.1.1 磁涡旋的形成机制
1.2.1.2 磁涡旋的动力学响应行为
1.2.2 磁斯格明子(Skyrmion)
1.2.2.1 磁斯格明子的形成机制
1.2.2.2 磁斯格明子的材料体系
1.2.2.3 磁斯格明子的动力学响应行为
1.2.3 磁泡(Magnetic bubble)
1.2.3.1 磁泡的形成机制
1.2.3.2 磁泡的材料体系
1.2.3.3 磁泡的动力学响应行为
1.3 磁共结构相变(Magnetostructural Transition)
1.4 选题依据和研究内容
第2章 实验设备与实验方法
2.1 洛伦兹透射电子显微镜(LTEM)
2.1.1 透射电镜的结构与成像原理
2.1.2 选区电子衍射(SAED)
2.1.3 洛伦兹电子显微术
2.1.4 透射电镜原位多场调控样品杆
2.2 样品的制备
2.2.1 块体与快淬带的制备
2.2.2 透射电镜样品的制备
2.3 物性测试
2.3.1 物相表征
2.3.2 磁性能测试
第3章 非晶快淬带的自发磁涡旋态
3.1 引言
3.2 材料制备与实验方法
3.3 非晶CeFeB中的磁涡旋及其调控
3.3.1 磁涡旋的表征
3.3.2 磁涡旋的温度调控
3.3.3 磁涡旋的电流调控
3.3.4 磁涡旋的磁场调控
3.4 其它磁性材料中磁涡旋态的探索
3.5 小结
第4章 Ni_(50)(Mn,In)_(50)合金的磁畴结构与马氏体相变
4.1 引言
4.2 材料制备与实验方法
4.3 Ni_(50)Mn_(35)In_(15)合金的传统马氏体相变与磁畴结构
4.3.1 块体合金的相变与磁畴结构
4.3.2 快淬带的相变与磁畴结构
4.4 Ni_(50)Mn_(35.2)In_(14.8)合金的预马氏体相变与磁畴结构
4.4.1 块体合金的相变与斯格明子
4.4.2 块体合金中磁畴结构的演化及其稳定机制
4.5 小结
第5章 中心对称MnNiGa(Y,C,In)合金的磁畴结构
5.1 引言
5.2 材料制备与实验方法
5.3 MnNiGaY合金的磁畴结构及其调控
5.3.1 MnNiGaY合金中磁畴结构的表征
5.3.2 MnNiGaY合金中磁畴结构的电流调控
5.3.3 MnNiGaY合金中磁畴结构的稳定性及弛豫行为
5.4 元素替代样品的磁畴结构及转化机制分析
5.4.1 MnNiGaC和 MnNiGaIn合金的磁畴结构
5.4.2 材料的稳定因子Q
5.4.3 材料的晶体结构
5.5 小结
第6章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]磁性斯格明子的多场调控研究[J]. 董博闻,张静言,彭丽聪,何敏,张颖,赵云驰,王超,孙阳,蔡建旺,王文洪,魏红祥,沈保根,姜勇,王守国. 物理学报. 2018(13)
[2]磁性材料的磁结构、磁畴结构和拓扑磁结构[J]. 张志东. 物理学报. 2015(06)
博士论文
[1]几种磁性材料的相变、熵变和永磁性能研究[D]. 赵鑫.中国科学院大学(中国科学院物理研究所) 2018
本文编号：3689218
【文章页数】：143 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 磁畴结构研究概述
1.1.1 外斯分子场和磁畴假说
1.1.2 磁畴和畴壁
1.1.3 磁畴结构的拓扑性质
1.1.4 磁畴结构的表征方法
1.2 几种拓扑磁畴结构的简介
1.2.1 磁涡旋(Vortex)
1.2.1.1 磁涡旋的形成机制
1.2.1.2 磁涡旋的动力学响应行为
1.2.2 磁斯格明子(Skyrmion)
1.2.2.1 磁斯格明子的形成机制
1.2.2.2 磁斯格明子的材料体系
1.2.2.3 磁斯格明子的动力学响应行为
1.2.3 磁泡(Magnetic bubble)
1.2.3.1 磁泡的形成机制
1.2.3.2 磁泡的材料体系
1.2.3.3 磁泡的动力学响应行为
1.3 磁共结构相变(Magnetostructural Transition)
1.4 选题依据和研究内容
第2章 实验设备与实验方法
2.1 洛伦兹透射电子显微镜(LTEM)
2.1.1 透射电镜的结构与成像原理
2.1.2 选区电子衍射(SAED)
2.1.3 洛伦兹电子显微术
2.1.4 透射电镜原位多场调控样品杆
2.2 样品的制备
2.2.1 块体与快淬带的制备
2.2.2 透射电镜样品的制备
2.3 物性测试
2.3.1 物相表征
2.3.2 磁性能测试
第3章 非晶快淬带的自发磁涡旋态
3.1 引言
3.2 材料制备与实验方法
3.3 非晶CeFeB中的磁涡旋及其调控
3.3.1 磁涡旋的表征
3.3.2 磁涡旋的温度调控
3.3.3 磁涡旋的电流调控
3.3.4 磁涡旋的磁场调控
3.4 其它磁性材料中磁涡旋态的探索
3.5 小结
第4章 Ni_(50)(Mn,In)_(50)合金的磁畴结构与马氏体相变
4.1 引言
4.2 材料制备与实验方法
4.3 Ni_(50)Mn_(35)In_(15)合金的传统马氏体相变与磁畴结构
4.3.1 块体合金的相变与磁畴结构
4.3.2 快淬带的相变与磁畴结构
4.4 Ni_(50)Mn_(35.2)In_(14.8)合金的预马氏体相变与磁畴结构
4.4.1 块体合金的相变与斯格明子
4.4.2 块体合金中磁畴结构的演化及其稳定机制
4.5 小结
第5章 中心对称MnNiGa(Y,C,In)合金的磁畴结构
5.1 引言
5.2 材料制备与实验方法
5.3 MnNiGaY合金的磁畴结构及其调控
5.3.1 MnNiGaY合金中磁畴结构的表征
5.3.2 MnNiGaY合金中磁畴结构的电流调控
5.3.3 MnNiGaY合金中磁畴结构的稳定性及弛豫行为
5.4 元素替代样品的磁畴结构及转化机制分析
5.4.1 MnNiGaC和 MnNiGaIn合金的磁畴结构
5.4.2 材料的稳定因子Q
5.4.3 材料的晶体结构
5.5 小结
第6章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]磁性斯格明子的多场调控研究[J]. 董博闻,张静言,彭丽聪,何敏,张颖,赵云驰,王超,孙阳,蔡建旺,王文洪,魏红祥,沈保根,姜勇,王守国. 物理学报. 2018(13)
[2]磁性材料的磁结构、磁畴结构和拓扑磁结构[J]. 张志东. 物理学报. 2015(06)
博士论文
[1]几种磁性材料的相变、熵变和永磁性能研究[D]. 赵鑫.中国科学院大学(中国科学院物理研究所) 2018
本文编号：3689218
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3689218.html
