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本文通过微磁学方法,系统计算了在垂直取向和平行取向下,交换耦合双层膜FePt(60 nm)/Fe(5 nm)、FePt(30 nm)/Fe(10 nm)/FePt(30 nm)三层膜和[FePt(6nm)/C(1,2,3,4,5nm)]5/Fe(5 nm)/[C(5,4,3,2,1nm)/FePt(6 nm)]5梯度模的磁矩空间分布、角度分布和磁滞回线。主要研究结果如下: 1)无论是垂直取向还是平行取向,在磁化反转过程中磁矩均是从边缘开始偏转;不同的是垂直取向下,双层膜在退磁过程中出现了Vortex态,三层膜中出现了“S”态,梯度薄膜则直接从一致取向状态完全反转。平行取向下,双层膜在磁化反转过程中并未出现Vortex态,而是出现的左右对称的“C”态和“树叶”态,三层膜和梯度薄膜在退磁过程中仅出现了左右对称的“C”态;磁矩的不同分布情况与退磁能、外场和易轴的取向、材料的磁晶各向异性、形状各向异性能等因素有关。 2)从角度分布图上,我们可以发现垂直取向和平行取向有共同点:双层膜成核是在软磁表面,而三层膜和梯度薄膜则是在软磁中心,并且三层膜与梯度薄膜的角度分布关于软磁中心对称减小的;在硬软磁界面处的磁矩不会出现跳变,是一个连续的角度分布过程,这主要是因为硬软磁界面处强的交换耦合作用。不同的是:随着外场的进一步减小,垂直取向下畴壁的扩展速度更大,这主要是由于垂直取向下退磁能的影响。 3)从磁滞回线图上,我们可以看到:在垂直取向下,双层膜在退磁过程中因为强的界面交换耦合作用,出现了Asti等人磁相图中的交换弹簧磁体;三层膜中出现了退耦合磁体;梯度薄膜由于具有更强的交换耦合作用,出现了刚性磁体。平行取向下,磁滞回线几乎都呈矩形,方形度比垂直取向更高,这说明平行取向下界面间的交换耦合作用更强,可以看作刚性磁体。 4)通过对矫顽力的分析,我们发现在垂直取向下:由于硬软磁间的交换耦合作用,双层膜FePt(60 nm)/Fe(5 nm)的矫顽力低于FePt薄膜;三层膜的矫顽力低于双层膜的矫顽力,这主要是因为畴壁的成核发生在软磁中心,相互对称的硬磁在软磁的帮助下,可以在较低的外场下偏转;梯度模的矫顽力低于三层膜,主要是因为梯度模FePt-C的形成和软磁Fe共同作用形成了一个准连续变化的Ku值,Ku差值将导致低的矫顽力。平行取向下的成核场、矫顽力都比垂直取向下的低,但是在平行取向下三层膜的矫顽力与双层膜的矫顽力差不多,并没有像垂直取向下三层膜的矫顽力低于双层膜,这均主要由于退磁能的影响。