磁性納米結(jié)構(gòu)的微磁學(xué)研究.pdf

1、我們用微磁學(xué)模擬軟件研究了磁性納米結(jié)構(gòu)的靜態(tài)及動態(tài)磁特性，主要研究體系包括環(huán)型和線陣列，具體內(nèi)容和方法如下：
　　 對于環(huán)型體系主要研究了三種不同尺寸的體系：1)外半徑小的環(huán)體系(外半徑R=10nm，內(nèi)半徑r=6nm，厚度L=2…500nm)，主要研究其剩磁狀態(tài)為軸向態(tài)的磁化翻轉(zhuǎn)過程及高頻磁特性隨體系厚度的變化。我們分別用軟件模擬和基泰爾公式及環(huán)的退磁因子計(jì)算了體系的磁譜，結(jié)果顯示磁化率虛部主要由低頻和高頻兩個(gè)共振峰組成，發(fā)現(xiàn)當(dāng)

2、L小于或大于某一值時(shí)，體系的低頻共振峰或高頻共振峰的頻率值與基泰爾預(yù)測的結(jié)果相吻合。而當(dāng)L不在這個(gè)范圍變化時(shí)，其體系的共振峰均偏離基泰爾結(jié)果。進(jìn)一步計(jì)算了兩個(gè)共振頻率和它們各自的峰強(qiáng)的加權(quán)平均共振頻率，得到的結(jié)果在整個(gè)研究的體系中都與基泰爾預(yù)測基本保持一致，我們還討論了不同的磁性參數(shù)對兩個(gè)共振峰的影響。此外，對于相同尺寸下直角棱柱和圓柱體系的結(jié)果進(jìn)行對比。2)外半徑較小的環(huán)體系(R=15nm，r=9nm，t=2…35nm)，主要研究其不

3、同剩磁狀態(tài)的相變及共振頻率的變化。體系的最穩(wěn)態(tài)隨體系厚度的變化依次為：水平態(tài)、渦旋態(tài)、(H態(tài))和軸向態(tài)。研究了不同剩磁狀態(tài)下環(huán)體系的磁譜及其對比分析。3)外半徑較大的壞體系(R=100nm，r=50nm，t=10…200nm)，主要研究剩磁狀態(tài)為渦旋態(tài)的環(huán)體系的磁譜特性(共振頻率、個(gè)數(shù)和強(qiáng)度)及局域共振峰的識別。當(dāng)環(huán)體系的厚度較小時(shí)，環(huán)體系只出現(xiàn)一個(gè)共振峰對應(yīng)于體共振模式；當(dāng)環(huán)體系的厚度較大時(shí)，體系共振峰的個(gè)數(shù)增多，包括對應(yīng)于表面模式的

4、低頻共振峰，邊緣模式的高頻共振峰以及對應(yīng)于表面和體模式的混合模式的更高頻共振峰。
　　 對于納米線陣列(20×500×～500nm3，半徑R=10nm，長度L=500nm，間距d=2.5…30nm)，研究了不同線根數(shù)、剩磁狀態(tài)和線間距對于偶極相互作用的影響，通過改變偶極相互作用的強(qiáng)度和方向來調(diào)節(jié)體系的共振頻率。由于所研究一維納米線陣列體系的空間不對稱，我們分別在兩個(gè)方向施加激勵(lì)場進(jìn)行結(jié)果對比。此外，我們還從理論上分析不同剩磁狀態(tài)