磁纳米结构中的磁矩动力学研究

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1、SOOCHOWUNIVERSITY硕士学位论文指导教师姓名孙周洲专业名称凝聚态物理研究方向,巨翻转论文提交日期2〇15年4月学位论文使用授权声明本人完全了解苏州大学关于收集、保存和使用学位论文的规定,即:学位论文著作权归属苏州大学。本学位论文电子文档的内容和纸一质论文的内容致。苏州大学有权向国家图书馆、中国社科院文献信息情报中心、中国科学技术信息研究所(含万方数据电子出版社)、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社送交本学位论文的复印件相电子文档,允许论文被查阅和借阅,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存和汇编学位论文,可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检萦。涉密论文□本学位论

2、文属在__年__月解密后适用本规定。非涉密论文￡r论文作者签名:日期:导师签名:日期:苏州大学学位论文独创性声明本人郑重声明:提交的学位论文是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果,也不含为获得苏州大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个体和集体,均己在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。溆作者签各日飙岬骅磁纳米结构中的磁矩动力学研究中文摘要磁纳米结构中的磁矩动力学研究中文摘要近年来磁动力学方向课题的不断兴起引起了科学工作者的广泛关注和探讨，其中对于磁性材

3、料中磁矩翻转的认识及控制在实际电子信息工业生产中具有很大的应用前景，不管在器件样品本身还是在处理信息数据上它都能对实现高密度磁性存储技术以及快速信息存储读取技术上提供理论上的支持。由于实际磁性材料的磁矩翻转是一个非常复杂的过程，所以在磁动力学中单畴和磁畴壁运动的研究领域总会出现新的现象，如何理解观察到的新奇现象需要我们对磁矩翻转有更深的了解。本文主要用微磁学模拟软件OOMMF对磁性纳米颗粒以及铁磁纳米线中的钉扎的畴壁进行了研究，从两大方面探讨了磁动力学中磁矩翻转的问题。首先讨论的是外磁场作用下的磁性纳米颗粒的磁矩翻转，磁矩动力学过程可以用朗道-利夫希茨-吉尔伯特（LLG）方程来描述。通

4、过OOMMF软件对不同材料及不同尺寸的磁性颗粒模拟并进行分析。随着粒子尺寸的不同，单畴粒子在翻转过程中存在两种不同的翻转模式：一致翻转和非一致翻转，并且发现对于单畴颗粒翻转场的大小随着粒子尺寸的增大而减小的现象以及提出了上述两种不同翻转模式的临界长度等。这样我们就可以实现在稳恒外磁场作用下控制一部分粒子翻转等一系列问题。其次讨论的是外磁场作用下双斯通纳粒子的磁矩翻转，通过OOMMF软件对双粒子间的不同距离模拟并进行分析。在垂直构型下（易轴与两粒子间连线方向垂直），当粒子间距减小到某个值时，使得双粒子翻转的外磁场存在一个最小值，并且找出此时的球心距。这样我们可以用较小的外场就能实现两个单

5、畴粒子的磁矩翻转，减少能耗和成本。文章后部分讨论的是对外磁场作用下的含有缺口的磁纳米线中缺口对畴壁的钉扎问题。通过OOMMF软件模拟了当施加外磁场后，钉扎场与缺口的几何尺寸以及相对位置的变化情况。当缺口宽度与纳米线宽度比一定时，钉扎场的大小随着纳米线宽度的增加而减小；并且缺口的长度越长，钉扎效应越明显；除此之外还讨论了缺口的相对钉扎位置与钉扎场的关系，推测出缺口位置在中心处钉扎效应最弱。最后还讨I中文摘要磁纳米结构中的磁矩动力学研究论了畴壁的手性对钉扎效应的影响。相信研究结果对今后信息存储工业上由于内应力或人为缺陷对磁信息的数据读写具有理论指导的意义。关键词：磁矩翻转、单畴磁颗粒、磁畴

6、壁、翻转场、钉扎场作者：卢晓丰指导教师：孙周洲IIMagnetizationdynamicsinmagneticnanostructureAbstractMagnetizationdynamicsinmagneticnanostructureAbstractThespringingupofthedirectionofmagneticdynamicsissueshasattractedextensivelyattentioninspintronicsrecently.Tounderstandandcontrolthemagneticmomentreversalinmagneticmate

7、rialspossessesalluringprospectsinrealityelectronicandinformationindustrymanufacture.Moreover,understandingcomprehensivelythereversalmechanismcouldprovidetheoreticalguidancetoactualizehigh-densityandultrafastreading-writingin