磁性薄膜中自旋波共振频率研究

发布时间：2021-04-11 01:10

　　本文采用线性自旋波近似和格林函数方法,研究并讨论了铁磁单层/双层薄膜自旋波共振频率对表面各向异性、层间交换耦合作用、铁磁层厚度和外磁场等因素的依赖关系。首先,我们发现体系的自旋波共振频率会随着上述这些因素不同程度地变化到更高值;具体而言,随着外加磁场的增强,所有模的自旋波共振频率明显线性递增;然而,随着表面各向异性和层间交换耦合作用增加时,自旋波共振频率却非线性地增加。另外,还发现能量最高支模可以通过界面耦合、铁磁层厚度以及膜的对称性等因素来控制;而能量最低的四支模受A/B层的表面各向异性和膜的对称性调控;且模m（28）1的自旋波共振频率除施加外磁场外变化几乎不明显。最后,值得注意的是,随着层间耦合作用的变化,铁磁异质双层膜的频率曲线出现了明显的跳跃现象。 

【文章来源】：内蒙古大学内蒙古自治区 211工程院校

【文章页数】：46 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

具有N支模的铁磁单层薄膜模型

不同的表面各向异性场下，自旋波共振频率随外磁场的变化如图 2.2 旋量子数为 S 1.0、层间耦合作用 J 1.0、表面各向异性场 K 0.0，1场位于平面内沿 Z 轴方向。由图 2.2 可得，体系的自旋波共振频率展且当表面各向异性场变得越强时，所有模的共振频率均有所提高。此低模数( m 5)间的频率带隙增加，而相邻高模数( m 5)间的频率带：外磁场有利于薄膜的 SWR 频率的提高；而强的表面各向异性场，高支模和最低支模间的频率带宽。Fig. 2.2 SWR frequencies vs. applied magnetic field for the ferromagnetic thin film wdifferent surface anisotropies.图 2.2 不同表面各向异性场下，铁磁薄膜的 SWR 频率随外磁场的变化关系

理参量 S 1.0、 J 1.0、 B 0.0，考虑铁磁薄膜的厚度 N 11，模数次记为 m 0~10。那么，这 11 支模自旋波共振频率随表面各向异性所示。我们可以观察到随着表面各向异性场K 的增大，11 支模自旋波其中，模数 m 0和 m 10的两支模自旋波共振频率增加相对缓慢；换对能量最高和最低支模的影响较小。而对于模数 m 3~7的模，它们长趋势更明显，且几乎是线性增加的。全面细致的理解自旋波共振的行为，我们又考虑了不同薄膜厚度，即 N，铁磁薄膜中较低能量的四支模(即模数 m 0~3)的自旋波共振频率化，如图 2.3(b)所示。其中，黑色实线、红色和蓝色虚线分别表示体系Fig.2.3 Spin-wave resonance(SWR) frequencies as a function of the surface anisotfor the ferromagnetic thin film.图 2.3 铁磁薄膜的 SWR 频率随表面各向异性的变化关系


本文编号：3130667