次近邻相互作用下磁性薄膜自旋波共振频率研究

发布时间：2021-01-07 11:34

　　本文采用自旋波近似和格林函数的方法,研究了次近邻相互作用、最近邻相互作用、表面各向异性、薄膜厚度、对称性、界面耦合和外加磁场等因素对铁磁单层薄膜、铁磁双层薄膜自旋波共振频率（SWR）的影响。研究中发现,次近邻相互作用、外加磁场、最近邻相互作用和表面各向异性均能提高SWR频率;薄膜变厚将增大高支模的共振频率,且拓宽带隙。对于铁磁双层薄膜,界面耦合对提高SWR频率也有很大的贡献;对称性对能量最低支模影响较小,即最低支模的共振频率有些微提高,且对称性变弱,对拓宽带隙有微小的贡献。我们还发现,当表面各向异性不存在时,次近邻相互作用对SWR频率无效。考虑表面各向异性后,发现它对厚度较薄的薄膜有很大的影响。在某种情况下,能量较高支模的SWR频率出现了相等的现象,此外,还存在一些特殊情况:模出现了拐点,共振频率急促增长。 

【文章来源】：内蒙古大学内蒙古自治区 211工程院校

【文章页数】：49 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

N个子层铁磁薄膜模型示意图

内蒙古大学硕士学位论文62.2磁学参量对SWR频率的影响2.2.1外加磁场对SWR频率的影响图2.2为不同表面各向异性下(SKgK0)，外加磁场对11子层铁磁薄膜SWR频率的影响。图中能量最低支模用m0表示，因此，自旋波模数从能量最低支模开始m0,1,2...,N-1。理论计算参数为NN相互作用0.11J、NNN相互作用5.02J以及自旋量子数S0.1。从图中能够看出，随着外加磁场的增大，所有模的SWR频率呈线性增长。表面各向异性的增大，使得能量较低支模的共振频率明显提高。图2.2不同表面各向异性下，SWR频率对外加磁场的依赖关系Fig.2.2DependenciesoftheSWRfrequencyontheexternalmagneticfieldwithdifferentsurfaceanisotropy.

内蒙古大学硕士学位论文72.2.2表面各向异性对SWR频率的影响图2.3为不同NNN相互作用下，表面各向异性对SWR频率的影响。其他参数与图2.2相同。从图中可以看出，表面各向异性的增大，使得共振频率增长缓慢。此外，随着NNN相互作用的取值变大，共振频率以及相邻两支模间的带隙均显著增长。因此，NNN相互作用对SWR频率有很重要的影响。为了进一步详细研究不同NNN相互作用下，SWR频率随表面各向异性的变化，我们将能量最低支模展示在图2.4中。当忽略NNN相互作用时，共振频率单调递增。随着NNN相互作用的出现，单调递增逐渐变为线性增长。在强的表面各向异性区域，NNN相互作用越大，能量最低支模的SWR频率越大。能量最高支模的频率变化不明显，因此，相应图不作展示。图2.3不同NNN相互作用下，11子层铁磁薄膜的SWR频率与表面各向异性的函数关系。Fig.2.3SWRfrequencyasafunctionofthesurfaceanisotropyforthe11-monolayerferromagneticfilmwithdifferentnextnearestneighborinteractions.


本文编号：2962487