微、纳米磁性结构材料的电流驱动畴壁与交换偏置研究

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1、南京大学物理学院毕业论文题目：微、纳米磁性结构材料的电流驱动畴壁与交换偏置研究凝基态物理专业08．级硕士生姓名：艾金虎指导教师(姓名、职称)：丁连坚教授游彪副教授摘要磁性材料在工业领域以及我们的日常生活中都有广泛的应用。近十几年来，随着微加工水平的不断提升，因高度集成化、低功耗等显著优点，微纳米结构在各个领域得到了广泛的应用，人们对磁性材料的研究也逐渐转向了磁性微纳米结构，很多新的现象被发现，并很快受到了广泛的关注。本文主要讨论了低维微纳米磁性材料的两个研究工作：一、在坡莫合金纳米线中引入一个头对头的tran

2、sverse壁，然后在纳米线中通入电流，极化的电流将会推动畴壁向前运动。为了使畴壁运动发生，电流密度必须高于一个临界值，称之为临界电流。利用微磁学模拟，我们给出了在不含非绝热自旋转矩项的情况下，临界电流随着条纹宽度、条纹厚度以及畴壁宽度的变化情况，并与含非绝热项的情况进行对比，同时对截面为方形的条纹这一特殊情况进行了深入的研究。二、通过光刻的方法制作出微米宽度的条纹，从而在交换偏置系统中引入一个单轴各向异性。通过改变条纹方向、退火时所加磁场方向以及测量时所加磁场方向来调节三者之间的相对角度，通过改变条纹的宽度

3、与厚度，从而调节单轴各向异性的大小，进而系统地研究单轴各向异性的引入对交换偏置的影响。同时结合理论计算与模拟，与实验结果进行对比。南京大学物理学院THESIS：Researchonmicroandnanostructuresofmagneticmaterialincurrentinduceddomainwallmotionandexchangebias．SPECIALIZATION：CondensedMatterPhysicsPOSTGRADUATE：08masterMENTOR：HaifengDingBia

4、oYouAbstractMagneticmaterialshavebeenwidelyusedintheindustryandourdailylives．Overthelastdecade，withthecontinuousimprovementofmicro-fabrication，microandnanostructureshavebeenwidelyusedinvariousfieldsduetohighlyintegrated，lowpowerconsumptionandothersignifican

5、tadvantages．Researchonmagneticmaterialshasgraduallytumedtomagneticmicroandnanostructures．Inthisthesis．twoexamplesofstudiesonlowdimensionalmicroandnanomagneticmaterialsarediscussed．Firstly．weintroduceaheadtoheadN6eldomainwallinaPermalloynanowire，afterapplyin

6、gapolarizedcurrent，thedomainwallwillbedriventomoveforward．Intheabsenceofthenonadiabaticspintransfertorqueterm，athresholdcurrentiSrequiredtodrivethedomainwallmovingcontinuously．Weperformedmicromagneticsimulationstoexploretherelationshipbetweenthethresholdcur

7、rentdensityandtheshapeparametersofthenanowires，andtofindthepotentialWaystodecreasethethresholdcurrentdensity?晒enthethicknessofthewireiSequivalenttothewidth．thesituationiSverydifierentfromarectanglewire．W

8、edidsomedetaileddiscussiononit．Secondly,usingopticall

9、ithography,wecanfabricatemagneticwireswithawidthofseveralmicrometers．tointroduceauniaxialanisotropytoanexchangebiassystem．Combinedwiththeoreticalcalculationandsimulation．wedidasystematicresearchontheef