软磁性多层膜反磁化成核场的微磁学模拟.pdf

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1、垂直取向硬／软磁性多层膜反磁化成核场的微磁学模拟薄鸟，孟凡木(中国武装警察部队武警警官学院数学与物理学系，四川成都610213)摘要：以垂直取向硬／软磁性多层膜系统为对象，考虑形状各向异性能，利用微磁学方法分析得到一致转动与非一致转动模型反磁化成核场的解析公式。比较不同情况下两种模型的成核场随磁层厚度的变化。对两个模型，成核场都随软磁层厚度增大而降低、硬磁层厚度增大而增高。硬磁层厚度对一致转动模型成核场。始终有着显著的影响；但对非一致转动模型，只有当小于其磁畴壁厚度时，成核场才出现明显的变化。比较两种模型下的成核场，发现非一致转动成核场总是小于一致转动成核场

2、。由此可知，复合磁性多层膜的成核模型以非一致转动为主。关键词：硬／软磁性多层膜；微磁学；成核场；一致转动；非一致转动中图分类号：0484．43文献标识码：A文章编号：1001—3830(2014)03—0017—04MicromagnetismsimulationofnucleationfieldforperpendicularlyorientatedcompositemagneticmaterialB0Niao．MENGFan-muDepartmentofMathematicsandPhysics，OficerCollegeoftheChinesePeop

3、leArmedPoliceForce,Chengdu610213，ChinaAbstract：Analytica1formulasfornucleationfieldshavebeenderivedforbothcolaerentandincoherentrotationmodelsinahard／softmultilayersystemwithanisotropyperpendiculartothefilmplane，takingintoaccounttheshapeaniso~opyenergy．Comparisonofnucleationfieldsv

4、ersuslayerthicknesseswasgivenfortwomodelsunderdiferentconditions．ForbothcoherentandincoherentrotationmodelsnucleationfielddecreasesasthesoftlayerthicknessLsincreases，whereasincreaseswithincreasingthehardlayerthicknessLh．However,Lhhasobviousinfluenceontheincoherentrotationnucleation

5、field日onlywhenLhissmallerthanitsdomainwallwidth，whileitalwayshasapparentefectonthecoherentrotationnucleationfield。．Comparisonofnucleationfieldsfordiferentmodelsshowsthattheincoherentrotationnucleationfieldisalwayssmallerthanthecoherentone，suggestingthatthedominantnucleationmodelint

6、hecompositematerialsismainlytheincoherentone．Keywords：hard／softmagneticmultilayersystem；micromagnetism；nucleationfield；coherentrotation；incoherentrotation高饱和磁化强度和硬磁相高矫顽力的纳米复合材1引言料是公认最好的永磁材料。因此，对纳米复合永磁近来，纳米磁性材料由于其特殊的性质与实用材料磁化过程的研究具有重要意义。价值，受到广泛的关注和研究。尤其微机电系统纳米复合磁性材料磁反转过程中，成核场是磁(MEMS

7、)与微型机器(Micromachines)等的应用反转的开始，是矫顽力的下限，且在某些时候等于中，迫切需求新型高性能永磁材料。而兼具软磁相矫顽力。早期成核模型的理论研究可追溯到Stoner和Wohlfarth[11提出的一致转动模型，即磁体中各粒子均为单畴，且各粒子的晶轴取向完全一致，不考收稿日期：2013．07．16修回日期：2013．09．01通讯作者：薄鸟E—mail：bopurong301O@163．com虑晶粒间的相互作用，因而不存在畴壁。磁滞回线磁性材料及器件2o14年5gJ17为矩形，此时成核场较大且等于矫顽力。然而，矫其中，，K和分别为交换常

8、数、各向异性常顽力的实验值只有S—w模型的20～40