易轴的取向对纳米盘中斯格明子的影响

发布时间：2024-10-03 02:38

　　斯格明子是一种特殊的自旋结构,它主要存在于非中心对称的手性磁性材料以及对称性破缺的磁性薄膜材料中,因其具有小尺寸、易被电流驱动、低能耗等优点,成为磁信息存储和自旋电子学器件的核心候选材料。随着拓扑磁性和自旋电子学的发展,基于磁性斯格明子的电子学存储器件的研究是目前微磁学领域研究的热点,斯格明子很有希望替代铁磁畴成为数字信息的载体。科学家们期待寻找到在室温下能产生更小尺寸的斯格明子的材料,因为当斯格明子的尺寸越小时,如果相邻斯格明子之间的平衡距离越小,磁性材料的存储密度就会越大。本文从改变易轴的方向的角度出发,在超薄薄膜磁性材料中模拟了斯格明子在非垂直易轴条件下的产生情况。探究斯格明子的尺寸和形态受磁晶各项异性的影响规律,通过改变易轴方向可以实现斯格明子的产生和湮灭。另外我们发现斯格明子的形态不再完全中心对称,也就是对称性被破坏。我们也从能量方面分析产生上述现象的原因,按照我们的需要给斯格明子的半径做新的定义,对斯格明子在非垂直磁晶各项异性条件下的尺寸做近似的解析,便于理解这种状态下的斯格明子磁矩的大致分布情况,给磁性斯格明子的理论研究提供了参考。斯格明子作为信息载体,我们也研究了易轴方向...

【文章页数】：47 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 物质的磁性
    1.2 磁晶各向异性相关研究现状
    1.3 自旋电子学简介
    1.4 斯格明子
        1.4.1 磁畴
        1.4.2 斯格明子
2 微磁学简介
    2.1 各项相互作用能
    2.2 Landau–Lifshitz–Gilbert方程
    2.3 OOMMF
3 易轴的取向对斯格明子的影响
    3.1 引言
        3.1.1 斯格明子的产生和湮灭
        3.1.2 模拟计算模型
    3.2 模拟计算结果与分析
        3.2.1 模拟计算结果
        3.2.2 系统各项能量分析
        3.2.3 不同 DMI 取值和易轴偏转角度 σ 对斯格明子的影响
    3.3 相邻斯格明子的平衡距离
    3.4 本章小结
4 易轴的取向对斯格明子的影响解析分析
    4.1 解析推导基础
    4.2 解析模型与公式推导
        4.2.1 一维解析模型
        4.2.2 对纳米盘中产生的斯格明子解析分析
    4.3 易轴的取向对斯格明子的影响解析分析结果比较
        4.3.1 对斯格明子半径的定义
        4.3.2 易轴的取向对斯格明子的影响解析分析结果比较
    4.4 误差分析
    4.5 本章小结
5 结论与展望
参考文献
致谢
在校期间研究成果
    一、学术成果
    二、获奖情况



本文编号：4006654