【摘 要】
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单畴结构是磁性材料中最基本的单元,理解其在直流场和交流场下的磁化行为对于认识单畴颗粒系统的重要性不言而喻。我们基于Stoner-Wohlfarth（SW）模型推导出单畴单轴各向异性颗粒的磁滞回线,进而研究了偶极相互作用对SW颗粒体系静态和动态磁性的影响,最后研究了条带结构对SW颗粒体系的共振频率提高,并在该体系下观察到了自旋波。1、利用反三角函数严格求解了单畴单轴各向异性SW模型。即,确定了磁化强
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（编号:91963201,11674143）； 教育部长江学者和创新团队发展计划（编号:IRT-16R35）； 111计划（编号:B20063）；
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单畴结构是磁性材料中最基本的单元,理解其在直流场和交流场下的磁化行为对于认识单畴颗粒系统的重要性不言而喻。我们基于Stoner-Wohlfarth（SW）模型推导出单畴单轴各向异性颗粒的磁滞回线,进而研究了偶极相互作用对SW颗粒体系静态和动态磁性的影响,最后研究了条带结构对SW颗粒体系的共振频率提高,并在该体系下观察到了自旋波。1、利用反三角函数严格求解了单畴单轴各向异性SW模型。即,确定了磁化强度与外加磁场夹角与各向异性场与磁场夹角的关系。利用这一解析解,数值计算了典型方向磁化时,单轴各向异性SW颗粒的磁滞回线,并获得了随机分布和无相互作用SW颗粒聚集体的磁滞回线。最后,利用剩磁、开关场和矫顽力三个物理量的严格解验证了解析解的正确性。2.研究了面内单轴各向异性Co93Zr7单畴列阵中的偶极相互作用。通过计算得到了Co93Zr7阵列中的偶极能和偶极场,并得到了偶极相互作用下的共振频率公式。理论预测和实验结果均表明,阵列的共振频率会随着偶极相互作用的增加而增加,并且两者的结果非常吻合。Co93Zr7阵列的磁性由偶极相互作用和单轴各向异性的竞争共同决定。并且偶极场与单轴各向异性场的临界比小于50%时,磁矩分布是稳定。3.研究了单畴面内各向异性条带阵列薄膜的自旋波。通过磁控溅射在Si（111）基底上生长面内各向同性的Fe50Co50合金薄膜,之后利用刻蚀技术将连续的Fe50Co50薄膜刻蚀成条带图案膜,在薄膜面内诱导了最大2000 Oe以上的面内形状各向异性场,从而将Fe50Co50薄膜的自然共频率提高到18 GHz以上。与此同时,我们还在这种高面内各向异性的Fe50Co50材料中观察到垂直自旋驻波的出现,且面内各向异性场越大越容易产生自旋波,自旋波的频率最高可以达到25 GHz以上。
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