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磁性多层膜磁特性的研究

作　者: 冯倩
导　师: 黄志高
学　校: 福建师范大学
专　业: 理论物理
关键词: 磁性多层膜磁化强度磁相变 Monte Carlo模拟自旋重取向
分类号: O484.43
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
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内容摘要

磁性薄膜由于有希望成为高密度的磁记录介质，近年来对磁性薄膜的基础研究和技术应用引起了人们的极大兴趣。本文利用多种理论方法重点研究了磁性多层膜磁特性的表面和界面效应，薄膜中特别的重取向磁相图。主要内容如下： 1．利用Monte Carlo方法研究了不同结构模型的磁性多层膜的自发磁化强度M（T）的温度特性。计算结果表明，表面磁化强度M_S，体内磁化强度M_b，系统总磁化强度M的温度特性曲线在T＜0.5T_c时满足Bloch指数律：M（T）：M（0）（1-BT^b）。体内Bloch系数B_b和表面Bloch系数B_S依赖于Js／J_b及薄膜结构和厚度，随着Js的增加，Bloch系数呈下降趋势。利用自旋波激发理论可以很好地解释所得的Monte Carlo结果。 2．重点分析磁性多层膜磁相变的表面和尺寸效应。第一部分主要利用MC模拟和转移矩阵法研究了具有不同表面交换耦合常数和磁性层厚度的不同晶格结构的磁性多层膜的相变。计算结果表明，磁相变温度不仅依赖于其系统的结构和尺寸，还有赖于表面与体内相互交换作用常数的相对大小及其涨落。模拟结果与用转移矩阵法推导出的结果相当吻合，并较好地解释了实验事实。第二部分利用有效分子场理论导出了由多种原子组成的复杂磁性系统的磁相变图，我们计算了系统相变温度随交换耦合常数及掺杂界面层(A_pB_1-p)上A类原子的掺杂浓度p的变化关系。有效场理论推导结果与MC模拟结果直接进行了比较。 3．利用Monte Carlo方法模拟了简单立方结构磁性薄膜的自旋重取向行为，重点研究了磁各向异性和偶极相互作用对系统自旋取向的影响。通过计算，获得了系统的相图以及系统组态、磁分量、比热等随偶极相互作用和温度的变化规律。模拟结果表明，在一定的参数范围内，随着温度的升高，系统的自旋取向将由垂直向平行方向转变。

全文目录

内容提要  2-3
英文摘要  3-7
第一章综述  7-11
  §1．1 磁性多层膜研究的材料体系  7
  §1．2 自发磁化强度的维度特性和Bloch定律  7-8
  §1．3 磁矩和磁相变的表面效应  8-9
  §1．4 磁性膜中重取向磁相图  9-10
  §1．5 本论文的组成  10-11
第二章磁性多层膜的理论研究  11-21
  §2．1 磁性多层膜的结构与模型  11-13
  §2．2 随机模拟的Monte Carlo方法  13-16
  §2．3 转移矩阵法及其计算  16-18
  §2．4 有效分子场理论  18-21
第三章磁化强度M（T）的温度特性的表面和尺寸效应  21-29
  §3．1 Bloch的自旋波激发理论  21-23
  §3．2 超薄膜的自发磁化强度M（T）的温度特性  23-28
  §3．3 结论  28-29
第四章磁性多层膜表面和尺寸对相变的影响  29-48
  §4．1 具有单晶表面的简立方晶格的磁相变  29-37
  §4．2 具有非晶界面的简立方晶格的磁相变图  37-39
  §4．3 面心立方晶格的磁相变的表面效应  39-42
  §4．4 复杂磁性系统的磁相变研究  42-46
  §4．5 结论  46-48
第五章磁性薄膜自旋重取向行为的Monte Carlo模拟  48-55
  §5．1 理论模型  48
  §5．2 结果与讨论  48-54
  §5．3 结论  54-55
第六章结束语  55-56
参考文献  56-58
在学期间发表的学术论文  58-59
致谢  59-60
中文摘要  60-61

磁性多层膜磁特性的研究

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