本文主要研究内容
作者张北宁（2019）在《在磁畴壁中传播的自旋波束缚态的探测原理》一文中研究指出：传统的CMOS器件工艺在历经几十年的发展后,现在已经进入了瓶颈期,低能耗与高集成度的矛盾限制了CMOS技术的进一步发展。而自旋波因其本身在磁性绝缘体材料的传播过程中没有焦耳热以及纳米尺度的波长范围等优良特性,在信息传输和数据处理等方面被给予了厚望。和电磁波类似,要引导自旋波的传播必须要有一个相应的磁结构,即自旋波波导。目前来看,用磁畴壁当作自旋波的波导是一个比较好的选择,其原因有下面两点:（1）磁畴壁相当于一个势阱,在频率合适的时候,自旋波会被束缚在里面传播,能耗较低;（2）磁畴壁仅需一个很小的外磁场就可以被移动,这个特性使得自旋波的操控更加方便。目前实验上对自旋波进行探测应用比较多的就是布里渊光散射技术（BLS）,但是这项技术也存在着一些缺陷,BLS基于精密的光学仪器,成本较高且占地面积很大,无法在磁畴壁外面探测磁畴壁里面自旋波的信息。而本文主要针对在磁畴壁中传播的自旋波,提出了一种对其频率和波矢进行探测的新方法。本文所要讲述的工作主要总的来说包含了下面的两个方向:一是通过理论计算自旋波之间three-magnon的非线性效应;二是通过微磁学模拟对我们提出的理论方案进行仿真与验证。论文首先给出了一个Ne?el型磁畴壁的基本模型,并对磁畴壁的Walker解以及自旋波在磁畴和磁畴壁中的色散关系进行了计算。接下来,我们利用能量守恒和动量守恒重点分析了three-magnon的非线性过程,分别得到汇合过程和劈裂过程的理论公式,如果我们令（ωi,ki）表示入射自旋波,（ωb,kb）表示磁畴壁中的自旋波,那么汇合过程所满足的频率和波矢关系为?=?i+?b和k=ki+kb;劈裂过程中散射出来的自旋波频率满足?=?i-?b,波矢则满足k=（|ki|2-2|kb|2）1/2e⊥-kb,其中e⊥表示垂直磁畴壁的方向。论文的第二部分主要是利用微磁学模拟软件Mumax3进行数值仿真验证。我们首先对自旋波的色散关系进行验证,并给出了两个特定频率下自旋波在薄膜中的传播情况,进一步确定了色散关系的正确性。接下来,我们利用Matlab得到了自旋波的频谱和空间波矢的分布图,验证了three-magnon理论的正确性。最后,我们讨论了激发自旋波的微波磁场的幅度与three-magnon强度的关系,并通过对比这两个微波磁场的功率,进一步说明了用磁畴壁作为波导的低能耗特性。
Abstract
chuan tong de CMOSqi jian gong yi zai li jing ji shi nian de fa zhan hou ,xian zai yi jing jin ru le ping geng ji ,di neng hao yu gao ji cheng du de mao dun xian zhi le CMOSji shu de jin yi bu fa zhan 。er zi xuan bo yin ji ben shen zai ci xing jue yuan ti cai liao de chuan bo guo cheng zhong mei you jiao er re yi ji na mi che du de bo chang fan wei deng you liang te xing ,zai xin xi chuan shu he shu ju chu li deng fang mian bei gei yu le hou wang 。he dian ci bo lei shi ,yao yin dao zi xuan bo de chuan bo bi xu yao you yi ge xiang ying de ci jie gou ,ji zi xuan bo bo dao 。mu qian lai kan ,yong ci chou bi dang zuo zi xuan bo de bo dao shi yi ge bi jiao hao de shua ze ,ji yuan yin you xia mian liang dian :（1）ci chou bi xiang dang yu yi ge shi jing ,zai pin lv ge kuo de shi hou ,zi xuan bo hui bei shu fu zai li mian chuan bo ,neng hao jiao di ;（2）ci chou bi jin xu yi ge hen xiao de wai ci chang jiu ke yi bei yi dong ,zhe ge te xing shi de zi xuan bo de cao kong geng jia fang bian 。mu qian shi yan shang dui zi xuan bo jin hang tan ce ying yong bi jiao duo de jiu shi bu li yuan guang san she ji shu （BLS）,dan shi zhe xiang ji shu ye cun zai zhao yi xie que xian ,BLSji yu jing mi de guang xue yi qi ,cheng ben jiao gao ju zhan de mian ji hen da ,mo fa zai ci chou bi wai mian tan ce ci chou bi li mian zi xuan bo de xin xi 。er ben wen zhu yao zhen dui zai ci chou bi zhong chuan bo de zi xuan bo ,di chu le yi chong dui ji pin lv he bo shi jin hang tan ce de xin fang fa 。ben wen suo yao jiang shu de gong zuo zhu yao zong de lai shui bao han le xia mian de liang ge fang xiang :yi shi tong guo li lun ji suan zi xuan bo zhi jian three-magnonde fei xian xing xiao ying ;er shi tong guo wei ci xue mo ni dui wo men di chu de li lun fang an jin hang fang zhen yu yan zheng 。lun wen shou xian gei chu le yi ge Ne?elxing ci chou bi de ji ben mo xing ,bing dui ci chou bi de Walkerjie yi ji zi xuan bo zai ci chou he ci chou bi zhong de se san guan ji jin hang le ji suan 。jie xia lai ,wo men li yong neng liang shou heng he dong liang shou heng chong dian fen xi le three-magnonde fei xian xing guo cheng ,fen bie de dao hui ge guo cheng he pi lie guo cheng de li lun gong shi ,ru guo wo men ling （ωi,ki）biao shi ru she zi xuan bo ,（ωb,kb）biao shi ci chou bi zhong de zi xuan bo ,na me hui ge guo cheng suo man zu de pin lv he bo shi guan ji wei ?=?i+?bhe k=ki+kb;pi lie guo cheng zhong san she chu lai de zi xuan bo pin lv man zu ?=?i-?b,bo shi ze man zu k=（|ki|2-2|kb|2）1/2e⊥-kb,ji zhong e⊥biao shi chui zhi ci chou bi de fang xiang 。lun wen de di er bu fen zhu yao shi li yong wei ci xue mo ni ruan jian Mumax3jin hang shu zhi fang zhen yan zheng 。wo men shou xian dui zi xuan bo de se san guan ji jin hang yan zheng ,bing gei chu le liang ge te ding pin lv xia zi xuan bo zai bao mo zhong de chuan bo qing kuang ,jin yi bu que ding le se san guan ji de zheng que xing 。jie xia lai ,wo men li yong Matlabde dao le zi xuan bo de pin pu he kong jian bo shi de fen bu tu ,yan zheng le three-magnonli lun de zheng que xing 。zui hou ,wo men tao lun le ji fa zi xuan bo de wei bo ci chang de fu du yu three-magnonjiang du de guan ji ,bing tong guo dui bi zhe liang ge wei bo ci chang de gong lv ,jin yi bu shui ming le yong ci chou bi zuo wei bo dao de di neng hao te xing 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自电子科技大学的张北宁，发表于刊物电子科技大学2019-07-17论文，是一篇关于自旋波论文,磁畴壁论文,非线性效应论文,电子科技大学2019-07-17论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自电子科技大学2019-07-17论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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