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铁磁/反铁磁系统中交换偏置和矫顽场的Monte-Carlo研究

作 者: 马梅
导 师: 胡经国
学 校: 扬州大学
专 业: 凝聚态物理
关键词: Monte-Carlo方法 铁磁/反铁磁系统 交换偏置和矫顽场 随机掺杂 规则掺杂
分类号: O482.5
类 型: 硕士论文
年 份: 2006年
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内容摘要


磁多层膜系统的磁电阻效应在磁记录和磁传感器领域有广泛的应用。近年来在铁磁/反铁磁系统中发现了交换偏置效应。以铁磁/反铁磁为基的多层膜系统具有非常大的巨磁阻效应更激发了人们对铁磁/反铁磁系统研究的兴趣。本文采用Monte-Carlo方法,分别讨论了在铁磁/反铁磁双层膜和铁磁/反铁磁单层混合膜中,掺入非磁性物质后,掺杂浓度对交换偏置以及矫顽场的影响。并且通过改变反铁磁层(部分)非磁性掺杂的掺杂浓度及掺杂方式等,讨论了铁磁/反铁磁单层混合膜以及铁磁/反铁磁双层膜中交换偏置和矫顽场的温度特性。主要内容分成以下三个部分:1、讨论了不同非磁性掺杂浓度下,铁磁/反铁磁双层膜中交换偏置的温度特性。模拟结果显示:在反铁磁层中掺入非磁性杂质能导致铁磁/反铁磁双层膜中交换偏置的增强。同时,交换偏置随非磁性掺杂浓度的变化存在极大值,即同一温度下交换偏置随掺杂浓度的变化是非单调的。并且,随着温度的升高交换偏置的最大值所对应的掺杂浓度向浓度低的方向移动。它和Phys. Rev. Lett. 96 117204(2006)的结果完全一致。究其原因在于反铁磁层相应的自旋排布、磁畴结构等随掺杂浓度的改变发生大的变化,当其正向磁畴和负向磁畴都形成连通的网络结构时,系统的交换偏置达到最大。2、讨论了在铁磁/反铁磁单层混合膜中,掺入非磁性物质后,掺杂浓度对交换偏置以及矫顽场的影响。计算结果表明:随着掺杂浓度的增大,单层膜有交换偏置先增大后减小的现象发生,而其矫顽场则先减小后增大。对于铁磁/反铁磁单层混合膜中交换偏置和矫顽场的温度特性,模拟结果表明:在不同的掺杂浓度下,对铁磁/反铁磁单层膜有随着温度的增大,交换偏置和矫顽场减小,最后趋近于零,但它们随温度变化的趋势因非磁性掺杂浓度的改变有大的不同。3、分别讨论了在铁磁/反铁磁双层膜和铁磁/反铁磁单层混合膜中,在掺杂浓度相同时不同掺杂方式对交换偏置以及矫顽场的影响。计算结果表明:在相同掺杂浓度下,对随机掺杂和规则掺杂两种不同掺杂方式的结果比较发现:铁磁/反铁

全文目录


中文摘要  4-6
英文摘要  6-8
第一章 绪论  8-17
  1.1 铁磁/反铁磁系统研究意义  8
  1.2 铁磁/反铁磁系统研究概况及本工作的创新点和研究意义  8-13
  1.3 本工作的动机  13
  1.4 本文的主要工作  13-14
  参考文献  14-17
第二章 数值计算方法  17-26
  2.1 铁磁/反铁磁双层膜和单层混合膜的结构和模型  17-20
  2.2 随机模拟的 Monte-Carlo 方法  20-24
  参考文献  24-26
第三章 随机掺杂下的铁磁/反铁磁系统中的交换偏置和矫顽场  26-43
  3.1 引言  26
  3.2 随机掺杂下的铁磁/反铁磁双层膜中的交换偏置和矫顽场  26-36
    3.2.1 结果与讨论  26-35
    3.2.2 结语  35-36
  3.3 随机掺杂下的铁磁/反铁磁单层膜中的交换偏置和矫顽场  36-40
    3.3.1 结果与讨论  36-40
    3.3.2 结语  40
  参考文献  40-43
第四章 规则掺杂下铁磁/反铁磁系统中的交换偏置和矫顽场  43-54
  4.1 引言  43
  4.2 铁磁/反铁磁双层膜中规则掺杂与随机掺杂的比较  43-48
  4.3 铁磁/反铁磁单层膜中规则掺杂与随机掺杂的比较  48-51
  4.4 结论  51-52
  参考文献  52-54
第五章 论文总结和展望  54-56
致谢  56-57
攻读硕士学位期间发表的学术论文目录  57

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中图分类: > 数理科学和化学 > 物理学 > 固体物理学 > 固体性质 > 磁学性质
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