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当今,纳米磁性材料在信息技术领域已经日益显示其重要性,尤其在信息存储中更是不可缺少的组成部分。特别是在2007年诺贝尔物理学奖授予发现“巨磁电阻效应”的科学家后,使得能够产生巨磁电阻效应的磁性自旋阀结构成为人们的研究热点。本论文采用修正的蒙特卡罗模拟方法,研究了在铁磁/反铁磁双层膜中反铁磁另一侧增加一层辅助铁磁层,其对原双层膜中交换偏置的影响。通过对这一现象的研究,希望能更深入地理解交换偏置场的产生机制,并为其在实践中的应用提供一定的理论指导。所作的主要工作有以下几个部分: 1、研究了冷却场对此模型交换偏置现象的影响。交换偏置场随冷却场的变化行为与反铁磁层与辅助铁磁层间的层间耦合磁性大小,以及辅助铁磁层的自旋各向异性大小有关。当反铁磁层与辅助铁磁层的层间耦合为强铁磁性耦合时,交换偏置与冷却场无关,只是在某一稳定值附近扰动。当此界面耦合不太强时,交换偏置的行为随冷却场变化与纯双层膜巾的结果类似,只是受界面耦合磁性的影响效果会被加强或者减弱。如果此界面耦合为强反铁磁性耦合时,交换偏置随冷却场的行为与纯双层膜的结果刚好相反。 2、研究了温度对此模型交换偏置现象的影响。纯双层膜中,交换偏置场随温度的降低逐渐增大。当双层膜的反铁磁另一侧被附加一层铁磁层时,如果反铁磁层与附加层的界面耦合为强反铁磁性耦合,或者为强铁磁性耦合并且辅助层自旋各向异性很强时,会使交换偏置出现的截止温度大大提高,并且低温下的交换偏置会较纯双层膜的结果大,甚至达到饱和。 3、研究了反铁磁交换作用对此模型交换偏置现象的影响。在纯双层膜中,随着反铁磁交换作用的的增强,交换偏置从饱和减小,最终减小为零。当双层膜的反铁磁层的另一侧通过强反铁磁性耦合附加一层铁磁层后,交换偏置在弱反铁磁交换作用时更易饱和,矫顽力的行为受反铁磁交换作用的影响并不大。然而,当双层膜的反铁磁层另一侧通过强铁磁性耦合附加一层铁磁层后,交换偏置场和矫顽力的行为不同于纯双层膜的结果,即交换偏置在弱反铁磁交换作用时为零,然后增大到一个峰值,最终在强反铁磁交换作用时再次减小为零。矫顽力的行为随着反铁磁交换作用的增大而单调减小,最终稳定。 4、研究了反铁磁各向异性对此模型交换偏置现象的影响。随着反铁磁各向异性的增强,不论是纯双层膜还是带有附加铁磁层的双层膜中交换偏置和矫顽力的行为都很类似,即交换偏置从零逐渐增大到稳定,矫顽力在交换偏置变化最剧烈的位置表现出一个峰值。然而,辅助铁磁层经由不同的界面耦合以影响反铁磁层的磁化行为,最终间接地使双层膜中铁磁的磁化行为随反铁磁各向异性的变化更加复杂。