条纹畴薄膜畴结构和铁磁共振的微磁学模拟

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软磁薄膜在自旋电子学和微波器件方面具有较大潜力,因此深入理解薄膜的微观结构特征和微磁特性,以及外部条件如何决定其畴结构和如何调谐是很有必要的。研究薄膜畴结构以及动态响应的结果将为软磁薄膜在高频磁性器件中的应用提供理论和现实依据。本论文以条纹畴软磁薄膜为研究对象,采用微磁学的手段来研究和调控条纹畴薄膜中声学膜和光学模共振的微波磁性,主要研究内容如下:1、讨论畴结构形成的原因,探讨条纹畴的畴结构模型:锯齿波模型、方波模型、三角波模型。研究结果表明磁矩信号在z方向的分量Mz在薄膜表面到薄膜内部有由正弦波-类方波变化的趋势,且逐渐变大,说明随着薄膜深度的增加,磁矩与薄膜平面方向的夹角越来越大。2、通过改变微磁学模拟参数,如薄膜厚度、各向异性常数、交换劲度系数、饱和磁化强度、阻尼因子、温度和外磁场等方法,讨论微磁学模拟参数以及外部条件对畴结构的影响。从能量的角度研究,各向异性能、交换能和退磁能之间的相互竞争影响了薄膜畴结构的变化。研究了品质因子Q和厚度以及交换长度的关系,在临界曲线以上为条纹畴,临界曲线以下为面内畴。3、对同一个样品在不同方位的微波场和磁场进行微磁学模拟,从厚度和方向两个角度来探究条纹畴声学模和光学模变化规律。阐明薄膜高频响应的磁化动力学过程以及其微波磁性的物理机制。
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