钉扎相变时有限厚度磁性薄膜上畴壁运动的数值模拟分析

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1、万方数据浙江大学硕士学位论文致谢时间都去哪儿了?两年时间说长不长、说短也不短，老和山下日子如同校园旁的流水匆匆逝去，而今日又快要重新启程，过去两年的经历将成为我未来生活中难以忘却的回忆。记得刚到浙大物理系CPSP小组的时候，导师郑波就说过，研究生阶段所学的知识几乎就是人类知识的巅峰了，果然，接下来的课程的确让我尝到了它们的真滋味，繁杂却又深刻。在这里不仅感谢我的导师郑波教授，他平易近人却又谆谆教诲、生活丰富却又深钻专业、善于宏观把握却又不放过每一个细节。同时，也感谢每一位曾经为传授物理学知识精华而付出辛勤的各位教授和老师。此外，在计算与统计物理小组(CPSP)zj,组中学习和研究的过程中，每

2、当碰到问题向各位学长、学姐、以及同学请教时，他们的认真仔细、深入浅出和乐于助人都让我满怀感谢，在他们的帮组下，我才更多更快地获得了对专业方向的了解和学习。在这里，我不再一一列出他们的名字，但是我想这份情感会长久铭记在心。最后，感谢我的同学及室友们；感谢浙大这个软硬件都非常好的校园环境，能来到这里度过人生中的一段时光是我的幸运。万方数据浙江大学硕士学位论文摘要对于磁性材料中畴壁运动的研究不仅有现实应用层面意义一如在新一代信息存储的各种有潜力的材料中，自旋电流驱动的立式纳米赛道储存技术有望同时提高数据的存取速度和存储空间，又有物理上作为其他类似模型参照研究的意义⋯一如铁磁畴壁钉扎相变与有外力驱动

3、的随机介质中界面生长问题，因此是一类重要的问题。对于相变临界问题的仔细研究在物理上也有100多年的历史了，理论方面，从早期的平均场论到后来的重整化群理论，以及中间的各种统计模型，如伊辛模型，这些理论帮助我们逐渐深入地认识了相变临界现象并且量化地给出了一些临界指数的值。自从曼哈顿工程起，运用计算模拟研究开始进入物理研究的实践，到今天越来越成为物理学研究的第三极支柱。本文研究对象为磁性薄膜畴壁上的钉扎相变现象，以往的研究不论在理论上还是数值模拟上都有各种方法，如把畴壁看成弹性弦的QEW方程，介观的LLG方程等。在本文中，通过在多层伊辛模型的基础上采用短时动力学方法进行蒙特卡洛数值模拟，获得了相变

4、中定量描述畴壁运动特点和畴壁粗糙化特征的各类指数的值。具体说来，在两层模型的数值模拟结果对比二维情形中的结果，我们发现，除了临界外场有较大不同外(不是关键不同)，各类指数的值较为接近。根据一些理论的预测和其他数值模拟的结果，对于有外力驱动的随机介质中界面的生长的问题，从二维到三维情形的过渡中，动力学指数会明显变大，而界面粗糙指数反而会明显缩小。在这种结果的预期下，显然有待层数更多的模型或者完全三维模型的数值模拟研究。关键字：磁性畴壁动力学，钉扎相变，多层伊辛模型，蒙特卡罗模拟，临界短时动力学万方数据浙江大学硕士学位论文摘要AbstractResearchesondomain-wallmoti

5、onsinmagneticmaterialsareofimportanceinbothapplicationandtheoreticalaspects．Phasetransitionproblem，firststudiedmorethanacenturyago，hasexperiencedthetheoriesfromaveragefieldtheorytorenormalizationgrouptheoryaswellasthelatticemodeltheorylikeIsingmodel．AndsincetheU．S．governmentlaunchedtheManhattanProj

6、ect，thecomputationtechnology,asanewtool，startedtoplayanincreasinglyimportantroleinresearchpracticeinvarioussubrealmsofPhysics．Inthispaper,wefocusonthedepinningtransitionofthin—filmmagneticdomain-wall．BasingonthemultilayerIsingmodel，weemployMonteCarlonumericalmethodtoinvestigatetheshort·-timedynamic

7、sbehaviorofthedomain··wallmotionwhenthesystemisfarfromequilibriumstate．Andwefindthatdespiteoftheunimportantlybigdifferenceofcriticalextemaldrivenfield，allkindsofexponentsexhibitnoobviousdifference．According