学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

微磁学中的边界条件及动态磁化翻转的研究

作　者: 王伟伟
导　师: 王建波
学　校: 兰州大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 微磁学模拟边界条件磁晶各向异性退磁场动态磁化偶极相互作用退磁因子翻转的长程相互作用外场铁磁共振薄膜磁性纳米线阵列自旋波畴壁磁性薄膜单轴各向异性磁化矢量 magnetic 周期性的
分类号: O441.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 72次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

周期性的边界条件在物理学中的很多领域中多有涉及,在微磁学中可以用来模拟高度规则的周期性的磁性结构,然而在微磁学中却没有那么容易实现。因为微磁学中退磁场起源为偶极相互作用,而偶极相互作用又为长程相互作用。K.M. Lebecki等在2008年实现了一维周期性边界条件,我们在其工作的基础上给出了二维边界条件的实现方法：离散的无限退磁因子求和被连续的积分代替。退磁场通过重新定义的退磁因子进行计算,这种方法的好处是依然能够使用快速傅里叶变化加速退磁场的计算。最后在微磁学模拟软件OOMMF中实现了二维周期性边界条件,方法是在实空间中用重新定义的退磁因子替换普通的退磁因子,这些重新定义的退磁因子只需在初始的时候计算一遍。近年来在微磁学领域对畴壁在纳米线中的运动规律研究越来越多因为有潜在的应用价值。但是在实际的模拟计算过程中很多时候我们想忽略有限长效应对畴壁运动带来的影响,为了实现这一目标,我们实现了实现了一维无限边界条件。虽然单轴各向异性的样品在外场作用下的运动规律被研究的很透彻,但是椭圆形薄膜在外场的作用下的运动规律却不是很容易得到因为椭圆形薄膜引入的易面各向异性破坏了旋转对称性。为了简单起见,椭圆形薄膜被等效为同时具有易面各向异性和单轴各向异性的宏观磁矩。我们使用微扰的办法从理论上计算出了使薄膜翻转的最小理论磁场,并且给出了这种最有效外场的形式。最后研究了该体系在微波场作用下的运动,说明了对于这种椭圆形薄膜的铁磁共振频率会随着外场的增加而降低的规律。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章综述  7-12
  1.1 磁学的历史[1]  7-8
  1.2 纳米线阵列[1--4]  8-9
  1.3 赛道存储器[5--9]  9
  1.4 本论文研究的主要内容  9-10
  参考文献  10-12
第二章微磁学  12-24
  2.1 微磁学理论[1]  12-16
    2.1.1 交换能  13
    2.1.2 磁晶各向异性能  13-14
    2.1.3 塞曼能(Zeeman energy)  14
    2.1.4 静磁能(Magnetostatic energy)  14-15
    2.1.5 动态微磁学过程  15-16
  2.2 数值微磁学  16-20
    2.2.1 有限差分方法[3]  17-19
    2.2.2 有限元方法[5]  19-20
  2.3 OOMMF[6]  20-21
  2.4 NMAG[9,10]  21
  2.5 OOMMF和NMAG  21-22
  参考文献  22-24
第三章微磁学中的边界条件  24-46
  3.1 二维周期性边界条件  24-39
    3.1.1 自由边界条件[1]  24-25
    3.1.2 周期性的磁结构  25-26
    3.1.3 维周期性边界条件的基本原理  26-28
    3.1.4 退磁因子  28-31
    3.1.5 近似方法  31-33
    3.1.6 误差分析  33-35
    3.1.7 结果检测  35-36
    3.1.8 纳米线阵列的退磁因子  36-37
    3.1.9 磁性薄膜的自旋波共振  37-39
  3.2 一维无限边界条件  39-43
    3.2.1 基本原理  39-42
    3.2.2 实际应用  42-43
  参考文献  43-46
第四章优化脉冲磁场诱发的薄纳米单元的磁化翻转  46-58
  4.1 基本模型  46-52
    4.1.1 能量平衡方程  46-47
    4.1.2 翻转过程  47-48
    4.1.3 最快的翻转场  48-50
    4.1.4 最小翻转场的极限  50-51
    4.1.5 最快翻转的轨道  51-52
  4.2 圆极化微波下体系的运动规律  52-57
    4.2.1 弱激发  55-57
  参考文献  57-58
第五章总结  58-59
附录A  59-61
硕士论文工作期间发表的学术成果  61-62
致谢  62

微磁学中的边界条件及动态磁化翻转的研究

内容摘要

全文目录

相似论文