外应力场对磁性薄膜材料磁性质的影响

论文摘要

信息的“垂直”记录被认为是磁记录领域中最有前景的技术.为了更加清楚的了解磁性材料的磁性质,使磁性薄膜材料产生垂直的各向异性,本论文将采用铁磁共振方法,讨论与薄膜成一定角度的外应力场对磁性薄膜材料铁磁共振性质以及磁化方向的影响.首先,采用铁磁共振方法研究了在垂直薄膜的平面内变化的外应力场对铁磁薄膜共振频率的影响.结果发现:当外磁场方向在应力所在的平面内变化时,外应力的大小及方向均会影响薄膜的难易磁化轴.但是当外磁场方向在薄膜内变化时,薄膜的难易磁化轴方向则不受外应力场的影响.当应力场与外磁场均垂直膜面时,如果应力场小于某一值（4πM/3）时,共振频率在低磁场区会出现恒等于零的情况;如果应力场大于这一值时,共振频率的值会在临界场处发生突变.此外,我们还发现外应力场对于临界场和饱和场的值有着很大的影响.其次,为了进一步了解外应力场对薄膜磁化的影响,给出了外应力场与外磁场均固定在垂直薄膜的平面内的情况下,薄膜易磁化轴方向(θmax)随外应力场的变化关系式.数值计算结果表明:薄膜的易磁化方向对外应力场的大小及其方向均有很强的依赖关系.在外应力场大小固定的情况下,薄膜的易磁化轴方向θmax受到与薄膜垂直方向附近变化的外应力场的影响较大.同时,当应力场垂直薄膜时,其场值在（4πM/3）处,薄膜将发生由平面磁化到垂直磁化的突变.然后,我们通过铁磁共振方法研究了铁磁/反铁磁双层薄膜垂直磁化问题,讨论了应力场和垂直的交换各向异性场对铁磁/反铁磁系统垂直磁化的影响.结果表明,应力各向异性对薄膜的难易磁化轴方向、难易磁化程度均有很大影响.垂直薄膜的应力场可以促进薄膜的垂直磁化,同时阻碍平行方向的磁化,甚至将薄膜由平面磁化变为垂直磁化.另外,垂直交换耦合作用会使薄膜产生单向各向异性,它的存在同样可以促使薄膜垂直磁化.

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• §1.1 国内外研究概况
• §1.2 论文内容安排
• 第二章 外应力场对铁磁薄膜共振性质的影响
• §2.1 物理模型
• §2.2 数值计算结果与分析
• §2.3 结论
• 第三章 铁磁薄膜易磁化方向随外应力场的变化关系
• §3.1 物理模型
• §3.2 数值计算结果与讨论
• §3.3 结论
• 第四章 外应力场对铁磁/反铁磁双层薄膜垂直磁化的影响
• §4.1 模型与解析结果
• §4.2 数值计算结果与分析
• §4.3 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间完成的学术论文