交换偏置与交换弹簧的统一模型

发布时间：2020-06-22 04:44

【摘要】：许多先进磁设备都依赖交换偏置和交换弹簧,它们在理论和实验研究方面备受重视。当铁磁/反铁磁系统被冷却至反铁磁的奈尔温度以下,系统的磁滞回线不再关于外场中心对称,这一现象被称为交换偏置。至交换偏置现象被发现以来,被广泛地研究讨论,但由于界面结构的复杂性,仍不能透彻地分析和理解该现象。另一方面,随着外场变化,磁行为具有像弹簧一样的特性,即交换弹簧,通常发生在硬软磁异质结中,该结构能产生很高的磁能积。铁磁/反铁磁系统与硬软磁异质结有许多相似的特征,然而都是单独地对交换偏置和交换弹簧进行研究。本论文第一次提出了交换偏置和交换弹簧的统一理论模型,该模型将畴壁考虑到计算中,能计算磁滞回线、交换偏置场以及矫顽力,并且计算结果与相关实验吻合的很好。数值和解析结果表明交换偏置场与铁磁厚度的反比关系将会被打破。更重要地,提出一种简单的方法去计算硬磁/软磁和铁磁/反铁磁薄膜系统的磁相图;通过计算发现,铁磁/反铁磁双层膜的磁相图包括两个偏置相(即可逆的交换偏置和不可逆的交换偏置)和三个非偏置相(即刚性磁体、退耦合磁体以及交换弹簧)。随着界面耦合增强,偏置相在磁相图中收缩直至消失,而交换弹簧区域则随之扩张。另一方面,理论计算指出,铁磁/反铁磁系统与硬软磁异质结十分相似,能实现巨大的磁能积。
【学位授予单位】：四川师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O482.5
【图文】：

示意图,磁滞回线,铁磁层,偏置

ejohn 和 Bean 在 CoO 覆盖的 Co 颗粒中首成 EB)[4]，并且他们提出 Meiklejohn-Bean6]。通常情况下的磁滞回线是关于外场原点回线，如图 1.1 所示。磁滞回线不关于外除了 Co/CoO之外，多种材料体系(如 Nin[10], NiFe/FeMn[11,12])也存在交换偏置现象义的研究。目前的重点研究对象为铁磁成与表征，也可以应用到先进的磁储存1.2 所示，包括一个反铁磁层，两个铁磁层矩同向时，对应一个低电阻态；当两者磁界面耦合将对铁磁层 1 钉扎，导致铁磁层磁层为固定层；与之相反，铁磁层 2 的磁自由层。正是由于反铁磁层对铁磁层 1 的成理想的夹角，从而使体系有较大数值的信号。

自旋阀,结构示意图,交换偏置

图 1.2 自旋阀结构示意图。出了一个直观的交换偏置图景，但所计）比实验大 1-2 个数量级。因此，1987 论了弱耦合和强耦合两种情况，所计算且，Yang 和 Chien 也在实验中发现存和 Mauri 模型不能很好地解释界面磁矩提出 spin-flop 模型用来解释补偿界面的界面磁矩存在垂直耦合现象，但是 Schu生交换偏置[17]。此外，多种理论模型(冻模型[19])也被用来研究交换偏置，但前仍没有统一的理论模型。是，不管是弱耦合还是强耦合，Maur000 年，Geshev 对 Mauri 模型进行理论推

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