层间耦合FM/NM/FM体系高频磁性研究

发布时间：2021-10-07 18:07

　　随着通讯、高密度磁记录以及雷达技术的迅猛发展,对器件高频化、集成化等特点要求越来越高,迫切需求工作频率在GHz频段范围内的高性能软磁材料。在电磁信号转换、磁信息写入、电磁屏蔽、微波集成电路等多个重要的技术领域中,都要求软磁材料能在GHz频率范围具有尽可能高磁导率。然而,根据Acher极限可知,传统单层铁磁薄膜的自然共振频率和磁导率同时提高比较有限,而通过引入层间耦合作用的反铁磁耦合三明治结构可以进一步获得更高的共振频率和磁导率。本文主要利用外加磁场和倾斜溅射共同诱导的磁控溅射方法,在单晶Si基底上生长具有层间耦合和单轴各向异性体系的铁磁层/非磁层/铁磁层（FM/NM/FM）三明治结构。利用振动样品磁强计（VSM）,矢量网络分析仪（VNA）和变温铁磁共振（CryoFMR）等表征手段研究层间交换作用及高频磁性,我们主要研究内容如下:（1）通过磁控溅射制备FM/NM/FM三明治薄膜,随着中间NM层厚度的增大,VSM数据结果显示从单loop到双loop转变,意味着两层铁磁层间的耦合作用由铁磁耦合到反铁磁耦合方式的转变,两者交替振荡出现且交换作用强度随着非磁性层厚度增大而减弱。利用铁磁共振动态磁... 

【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

磁化进动示意图(a)无阻尼时，磁化强度绕着有效场进动；(b)有阻尼时，LLG方程描述的磁化强度进动轨迹[22]

图 1-2 单轴各向异性薄膜的磁化强度进动示意图。进动的磁矩 M 在 x，y，z 轴上均有分量，假z)，有效场表示为 Heff=(Heff，0，–M0)，将磁化分别代入可以忽略阻尼项[26]的 LLG 方程(1-8)后0d0dd( )dddxyeff zzeff ymtmH M mtmH mt + ， 具体形式为：00( )0xi ty yi tz zm em e + mmm，

究生学位论文 层间耦合 FM/NM/FM 体0 0( )y z eff eff H H + M， 是铁磁材料共振频率的基泰尔方程[27]。的是，上述的方法解决具有磁晶各向异性的铁磁薄膜交换作用的样品也存在困难。这是因为磁晶各向异性效场的引入，使总有效场 Heff的形式变的复杂，所以。因此我们采用 Vonsovskii 的方法[28-30]在球坐标下求标系，其中 x-y 面为薄膜平面，首先将磁化强度 M 从系得：

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
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本文编号：3422523