首页 | 官方网站   微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 45 毫秒
1.
朱金荣  香妹  胡经国 《物理学报》2012,61(18):187504-187504
比较了铁磁单层膜与铁磁/反铁磁双层膜结构中的磁畴演化行为, 发现由于反铁磁层膜对铁磁层膜的耦合作用使得系统的磁畴壁厚度、 磁畴壁等效质量、磁畴壁移动速度等发生了改变, 系统的矫顽场增强, 并出现了交换偏置场. 文章具体研究了反铁磁层耦合作用下其磁畴壁厚度、 等效质量以及磁畴壁移动速度等与反铁磁层的净磁化、 磁各向异性、界面耦合强度以及温度等的关系; 并研究了其对铁磁/反铁磁双层膜中的交换偏置场、矫顽场的影响. 进而 从磁畴结构的形成及其演化上揭示了铁磁/反铁磁双 层膜中出现交换偏置以及矫顽场增加的物理机制.  相似文献   

2.
潘靖  周岚  胡经国 《物理学报》2009,58(9):6487-6493
采用自由能变分法研究了铁磁/反铁磁双层膜系统在反铁磁层存在净磁化下的自旋波谱.本模型中铁磁薄层具有单轴磁晶各向异性和立方磁晶各向异性,反铁磁层仅具有单轴磁晶各向异性,但厚度有限,推导出了系统铁磁共振频率的表达式.结果表明:系统的自旋波谱分光学模和声学模两种,其中光学模仅在反铁磁层存在净磁化时得到激发.自旋波谱可按外磁场强度的变化情况分为强弱两支;区分强磁场和弱磁场的临界场依赖于铁磁/反铁磁间的交换作用,反铁磁层的磁化强度以及反铁磁层的厚度等.交换偏置场对光学模的影响明显于声学模,而反铁磁的净磁化和其厚度对系统的影响紧密联系,难以区分.但当反铁磁层净磁化很小可忽略时,系统只存在声学模激发. 关键词: 铁磁/反铁磁双层膜 反铁磁层净磁化 光学模 声学模  相似文献   

3.
掺杂下铁磁/反铁磁双层膜中交换偏置的增强   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
马梅  蔡蕾  王兴福  胡经国 《物理学报》2007,56(1):529-534
采用了Monte-Carlo方法,讨论了反铁磁层中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:反铁磁层中非磁性掺杂能导致铁磁/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Hong Jung-Il等人的实验结果完全一致. 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,系统的交换偏置达最大. 比较了随机掺杂与规则掺杂的模拟结果. 模拟结果表明规则掺杂能够获得比随机掺杂更大的交换偏置,进一步表明了铁磁/反铁磁双层膜中交换偏置的特性与铁磁/反铁磁界面磁畴结构密切相关.  相似文献   

4.
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.计算结果表明:随着掺杂浓度的增大,双层膜和单层膜交换偏置都有先增大后减小的现象,而其矫顽场则先减小后增大.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/反铁磁双层膜中,规则掺杂下产生的交换偏置和矫顽场都得到了增强;对于单层混合膜,随机掺杂下的交换偏置更强,规则掺杂下的矫顽场更大.研究发现对于双层膜规则掺杂可明显地导致其磁滞回线的不对称性,说明铁磁/反铁磁系统中磁滞回线的不对称性与界面自旋微结构密切相关.  相似文献   

5.
研究铁磁/反铁磁双层膜系统中交换偏置场和矫顽场的冷却磁场依赖性.结果表明,随着冷却磁场的增加,交换偏置场由负值向正值转变.在转变点附近,矫顽场有-个特别的增强,并达到最大值.结果同相关实验-致.研究铁磁层和反铁磁层厚度对交换偏置场和矫顽场的影响.发现,正负交换偏置场和矫顽场随着铁磁层厚度的增大而减小,但随反铁磁层厚度的变化关系复杂.在正交换偏置场的情形,随反铁磁层厚度的增大,交换偏置场增强,矫顽场减弱;在负交换偏置场的情形,随反铁磁层厚度的增大,交换偏置场减弱,矫顽场增强.  相似文献   

6.
电流驱动的面内交换偏置场翻转具有无需外磁场辅助、抗磁场干扰以及强磁各向异性等优势,受到广泛关注.然而,在纳米级厚度薄膜系统中,反铁磁/铁磁异质结的阻塞温度较低,同时电流脉冲会产生大量的焦耳热,理论上电流热效应对于交换偏置场翻转有着显著作用,但是其作用机制缺乏相关研究和验证.我们制备了一系列反铁磁IrMn厚度不同的Pt/IrMn/Py异质结,系统性地研究了热效应在电流翻转交换偏置场中的作用机制.结果表明,在毫秒级电流脉冲下,焦耳热能够使得器件升温至阻塞温度以上,解除反铁磁/铁磁界面的交换耦合,同时电流产生的奥斯特场和自旋轨道矩能够翻转铁磁磁矩,在降温过程中完成交换偏置场的翻转.并且,在翻转过程中,反铁磁/铁磁异质结的各向异性磁阻曲线呈现与温度相关的两步磁化翻转现象,分析表明该现象起源于交换偏置耦合与铁磁直接交换作用之间的竞争关系.本文的研究结果厘清了热效应在电流驱动交换偏置场翻转过程中的重要作用,有助于推动基于电控交换偏置场的自旋电子器件发展.  相似文献   

7.
胡经国 《计算物理》2004,21(2):166-172
讨论了铁磁-反铁磁双层膜中交换偏置和矫顽场随温度变化的关系。在本模型中,温度的依赖性来源于系统态的热激发以及相关磁学参量的温度依赖性。数值结果显示:低温下,交换偏置和矫顽场随温度的升高而减少,但是随着界面的交换耦合的增强或铁磁层各向异性的减少,其交换偏置变得平坦。随着温度的升高,交换偏置减少直至零;而矫顽场却达到峰值后再减为零。这些结果与实验结果定性一致。根据数值计算结果,可以预见软的铁磁层耦合上硬的反铁磁层,在恰当的交换耦合强度下,可构建具有大的交换偏置、小矫顽场;并在某温度区几乎不随温度变化的磁存贮器件.  相似文献   

8.
外应力场下铁磁/反铁磁双层膜系统中的交换偏置   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
潘靖  陶永春  胡经国 《物理学报》2006,55(6):3032-3037
采用自由能极小的方法研究了铁磁/反铁磁双层膜系统在外应力场下的交换各向异性.本模型中铁磁层具有单轴磁晶各向异性和立方磁晶各向异性,而反铁磁层仅具有单轴磁晶各向异性,但其厚度趋于半无穷.理论上解析地给出了系统的等效交换偏置和钉扎角(它显示了反铁磁层对铁磁层磁化的钉扎作用)与外应力场之间的关系.数值计算表明:系统的等效交换偏置与外磁场的方向有关,而与其大小无关;然而外应力场的大小和方向均对系统的等效交换偏置有影响,其根源在于外应力场的大小和方向都影响着钉扎角. 关键词: 铁磁/反铁磁双层膜 交换偏置 钉扎角 应力场  相似文献   

9.
刘奎立  周思华  陈松岭 《物理学报》2015,64(13):137501-137501
为了研究反铁磁基体中掺杂的金属离子对交换偏置效应的影响, 本文采用非均相沉淀法制备了纳米复合材料. X射线衍射图(XRD)和场发射扫描电子显微镜(SEM) 照片清晰表明CuO纳米复合样品具有统一的颗粒尺寸, 约为80 nm. 通过体系中掺杂磁性金属离子Ni和Fe, 实现了亚铁磁MFe2O4 (M=Cu, Ni)晶粒镶嵌在反铁磁(AFM) CuO 基体中. 在CuO基体中加入少量的Ni能改变两相交界面的磁无序从而生成类自旋玻璃相, 相应提高对铁磁相磁矩的钉扎作用. 同时, 场冷过程中反铁磁相内形成磁畴, 冻结在原始状态或磁场方向上, 畴壁也起到钉扎铁磁自旋的作用, 进而提高交换偏置效应. 随后加入的Ni 会生成各向异性能较大的NiO, 也能够提高交换偏置场. 在带场冷却下, 所有样品均发生垂直交换偏置, 也证明了样品在场冷过程中形成了自旋玻璃相, 正是由于亚铁磁与自旋玻璃相界面上的磁交换耦合, 才导致回线在整个测量范围内发生了向上偏移. 零场冷却和场冷却(ZFC/FC)情况下磁化强度与温度变化曲线(M-T)说明在这些复合材料中的交换偏置效应是由于存在亚铁磁颗粒和类自旋玻璃相界面处的交换耦合作用. 研究发现随着持续掺杂Ni离子, 交换偏置场先缓慢增加后又急剧增加, 生成各向异性能高的反铁磁相NiO 和反铁磁相内的畴态组织是这一结果的原因.  相似文献   

10.
郭光华  张光富  王希光 《物理学报》2011,60(10):107503-107503
采用一维原子链模型研究了反铁磁耦合的硬磁/软磁/硬磁三层膜体系的反磁化过程. 研究结果表明,当考虑了软磁层的磁晶各向异性能后,软磁层厚度和界面交换耦合强度的改变都有可能导致软磁层的交换弹性反磁化过程由可逆过程转变为不可逆过程. 对软磁层很薄的体系,其反磁化过程是典型的可逆交换弹性反磁化过程. 然而,当软磁层厚度超过某一临界厚度tc时,反磁化过程转变为不可逆的交换弹性反磁化过程. 软磁-硬磁界面交换耦合强度Ash对反磁化行为也有很大的影响. 对于软磁层厚度小于临界厚度tc的体系,也存在一个临界界面交换耦合强度Ashc. 当Ash大于Ashc时,软磁层的反磁化过程是可逆的交换弹性反磁化过程;而当Ash小于Ashc时,这一过程变为不可逆. 给出了体系的可逆与不可逆交换弹性反磁化过程随软磁层厚度和界面交换耦合强度变化的磁相图. 同时还研究了偏转场随软磁层厚度的变化关系. 关键词: 反铁磁耦合三层膜 交换弹性反磁化过程 反磁化机理 磁相图  相似文献   

11.
张开成  刘邦贵 《中国物理 B》2009,18(9):3960-3965
We have investigated the exchange bias and training effect in the ferromagnetic/antiferromagnetic (FM/AF) heterostructures using a unified Monte Carlo dynamical approach. The magnetization of the uncompensated AF layer is still open after the first field cycling is finished. Our simulated results show obvious shift of hysteresis loops (exchange bias) and cycling dependence of exchange bias (training effect) when the temperature is below 45~K. The exchange bias field decreases with decreasing cooling rate or increasing temperature and the number of the field cycling. Essentially, these two effects can be explained on the basis of the microscopical coexistence of both reversible and irreversible moment reversals of the AF domains. Our simulations are useful to understand the real magnetization dynamics of such magnetic heterostructures.  相似文献   

12.
Exchange coupled bilayers of soft and hard ferromagnetic thin films show remarkable analogies to conventional antiferromagnetic/ferromagnetic exchange bias heterostructures. Not only do all these ferromagnetic bilayers exhibit a tunable exchange bias effect, they also show a distinct training behavior upon cycling the soft layer through consecutive hysteresis loops. In contrast with conventional exchange bias systems, such all ferromagnetic bilayer structures allow the observation of training induced changes in the bias-setting hardmagnetic layer by means of simple magnetometry. Our experiments show unambiguously that the exchange bias training effect is driven by deviations from equilibrium in the pinning layer. A comparison of our experimental data with predictions from a theory based upon triggered relaxation phenomena shows excellent agreement.  相似文献   

13.
For FeCr/IrMn bilayers, the exchange bias training effect and the magnetization reversal mechanism are correlated to each other and depend on the composition of the ferromagnetic layer. For high Fe contents, the asymmetric magnetization reversal is observed. During the training effect, both exchange field and coercivity decrease monotonically, suggesting a type I training effect. For low Fe contents, the domain wall depinning takes place for the two hysteresis loop branches. Only exchange field diminution happens in the training effect. The coercivity almost does not change in the process, corresponding to a type II training effect. It is suggested that the motion of antiferromagnetic spins is modified by the magnetization reversal mechanism in the ferromagnetic layer.  相似文献   

14.
All-optical control of the magnetization of polycrystalline exchange bias bilayer systems is achieved using short picosecond laser pulses. Due to the photoexcitation, the spin temperature across the interface between the ferromagnetic and antiferromagnetic layer is elevated, resulting in a collapse of the interfacial exchange coupling. Thus, within the first 10 ps, a fast reduction of both the exchange bias field and the coercive field is observed for three different exchange bias systems comprising both different ferromagnets and antiferromagnets. The fast thermal unpinning is followed by a slower heat diffusion dominated relaxation process, which strongly depends on the thermal conductivity of the used buffer layers and substrates. The fast optical unpinning can be understood in terms of an internal anisotropy pulse field capable of triggering ultrafast precessional magnetization dynamics of the ferromagnetic layer, which makes heat-assisted coherent magnetization rotation feasible.  相似文献   

15.
The magnetization reversal of the bilayer polycrystalline FeNi(50 Å)/FeMn(50 Å) film sputtered in a magnetic field has been studied by magnetic and magneto-optical techniques. The external magnetic fields were applied along the easy or hard magnetization axis of the ferromagnetic permalloy layer. The asymmetry of hysteresis loop has been found. Appreciable asymmetry and the exchange bias were observed only in the field applied along the easy axis. The specific features of magnetization reversal were explained within the phenomenological model that involves high-order exchange anisotropy and misalignment of the easy axes of the antiferromagnetic and ferromagnetic layers. It has been shown that the film can exist in one of three equilibrium magnetic states in the field applied along the easy axis. The transitions between these states occur as first-order phase transitions. The observed hysteresis loop asymmetry is related to the existence of the metastable state.  相似文献   

16.
固定CoNiFeMn双层膜中反铁磁层的厚度,改变CoNi铁磁层的成分来调节磁化强度,从而研究铁磁层的饱和磁化强度对CoNiFeMn双层膜中交换偏置的影响.研究表明,CoNiFeMn界面的交换耦合能U不是一个常量,而是随(MFM)12的增加而线性增加.其原因是铁磁层磁矩通过界面相互作用在反铁磁层中形成的局域交换磁场,在磁场冷却时影响反铁磁层的自旋结构或磁畴结构及双层膜中的交换偏置 关键词: 交换偏置 磁化强度  相似文献   

17.
The magnetic anisotropy in antiferromagnetic 500 A thick NiO films, before and after the establishment of an exchange bias field with Co84Fe16 ferromagnetic layers, was measured using magnetic linear dichroism in soft x-ray absorption. Both <111> textured NiO and untextured NiO films show exchange-bias induced in-plane magnetic anisotropy of nearly equal magnitude and with the Ni moment axis being nearly parallel to the exchange bias field direction. These results represent the first observation of the key step in the exchange biasing process, namely, repopulation of the antiferromagnetic domains whose magnetization axis is closest to the exchange bias field direction.  相似文献   

18.
顾文娟  潘靖  杜薇  胡经国 《物理学报》2011,60(5):57601-057601
采用铁磁共振方法,研究了铁磁/反铁磁双层膜系统中,因交换耦合以及磁晶各向异性而产生的有效各向异性场.结果表明:被测系统有无交换偏置场以及其正负号性质等均能在共振谱中得到辨析.结果还显示:沿着不同结晶方向施加外磁场,共振场的行为与磁晶各向异性以及铁磁/反铁磁交换耦合作用而诱发的单向各向异性等密切相关.将共振频率的变化看成外磁场(包括其方向和大小)的函数,研究得到了单向各向异性,立方各向异性等对共振频率的影响,并同实验结果做了很好的比较. 关键词: 铁磁/反铁磁双层膜 交换耦合 铁磁共振 单向各向异性  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司    京ICP备09084417号-23

京公网安备 11010802026262号