微波辅助斯托纳粒子磁矩动力学研究

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1、学校代号：１０２８５学号：２０１３４２０８０４３咬《訓乂爭ＳＯＯＣＨＯＷＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ微波辅助斯托纳粒子磁矩动力学研究哨＾ＢＳｎＥＢＨＵ－ｎｗＨｌｉＳＩｎ％＾ｒ，ｕｍＨａＨＭａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎＤｙｎａｍｉｃｓｉｎＳｔｏｎｅｒＰａｒｔｉｃｌｅ＾ｊ＾＾ｗｉｔｈＭｉｃｒｏｗａｖｅ研究生姓名＾ｌｌｌｌｌ＂ＷＢｔ旨导輸齡孙周洲ＢＢＢＢｈｈ＾＾＾Ｉ￣，吗押资瑪专业名称凝聚态物理ｍｉ研究方向磁矩翻转ｍｉ■Ｈ所在院部苏州大学物理与光电？能源学部■论文提交

2、日期２０１６年４月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，均已在文中明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。论文作者签名：日期：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，艮；。本学位论文电子文档的内容和纸Ｐ学位论文著作权归属苏州大学质论文的内

3、容一致。苏州大学有权向国家图书馆、中国社科院文献信息情报中也、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和电子文档，允许论文被查阅和借阅，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存和汇编学位论文，可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。坡密论文□本学位论文属在／年＿月解密后适用本规定。非涉密论文［３＇扣论文作者签名：汾嗦如＿日期：ｌｂ．中、八导师签名：娩日期：ｈ心扛叶微波辅助斯托纳粒子磁矩动力学研究中文摘要现代科学技术的不断发展和完善对硬盘﹑磁盘等磁性

4、信息存储器件的存储性能要求越来越高，研究设计更快速度和更高密度的磁性存储器件是研究者们一直致力研究的议题。由于磁性存储器件在生活中应用广泛，因此如何提高磁性材料的存储性能就显得非常重要，其中磁性材料的磁矩翻转问题是一个非常重要的研究课题，即如何提高磁性材料磁矩翻转效率以及降低其翻转过程中的翻转场等问题。磁性存储器件的存储密度和速度难以满足日新月异的科技发展对材料存储性能的要求，因此我们需要不断发展磁性存储技术以及信息快速存储与读取技术。磁性材料的磁矩翻转过程是极其复杂的，为了方便研究，本篇论文使用简化的单轴斯托纳粒子模型来研究磁矩翻转过程的动力学性质，这样不但可以大

5、幅度节省时间还可以给实际应用带来一定的指导作用。本论文主要对变频椭圆微波场下斯托纳粒子磁矩翻转的动力学性质以及微波场辅助倾斜极化自旋极化电流磁矩翻转的动力学性质进行研究。文章的基本结构如下：第一章是引言，主要对本研究领域的背景和发展情况做简单介绍，并通过对领域内重要文献的梳理解读进一步理解本领域的研究进展。第二章是理论基础部分，主要介绍了研究磁矩翻转的基本方程即朗道-栗弗席兹-吉尔伯特（LLG）方程及其推导过程，并介绍了考虑自旋力矩项后的Landau-Lifshitz-Gilbert-Slonczewski（LLGS）方程。第三章研究的是椭圆偏振微波场辅助斯托纳粒子

6、磁化矢量翻转的动力学性质，基于朗道-栗弗席兹-吉尔伯特方程研究磁矩翻转过程，考虑磁性单轴各向异性，通过分析及模拟研究磁矩翻转所需的临界翻转场和变化的微波频率﹑幅度之间的关系。研究表明当椭圆偏振波两个方向的频率均接近铁磁共振频率时，会出现最小临界翻转场。第四章研究的是椭圆偏振微波场辅助倾斜极化自旋极化电流磁矩翻转的动力学性质。考虑粒子的磁性单轴各向异性，文章基于Landau-Lifshitz-Gilbert-Slonczewski（LLGS）方程，通过分析和模拟研究不同构型磁性自旋阀磁矩翻转过程中所需的阈值电流密度和微波场的幅度﹑频率之间的关系。研究表明倾斜构型的磁性

7、自旋阀可以有效地降低自由I层磁矩翻转过程中所需的阈值电流密度。第五章是总结和展望章节，主要对研究工作进行总结并针对其中存在的有待解决的问题做出分析和展望。关键词：斯托纳粒子；磁矩翻转；微波场；自旋转移力矩作者：陈妍指导教师：孙周洲IIMagnetizationdynamicsinstonerparticlewithmicrowaveAbstractTherearehighrequirementstotheinformationstoragedevicessuchasharddiskandmagneticdiskastherapiddevelopmentofmod