基于微磁有限元的垂直磁化膜磁化過程研究.pdf

1、垂直磁化膜在用作高密度存儲介質(zhì)時，它具有兩個很突出的優(yōu)點：垂直磁化膜的退磁場隨著記錄密度的提高而減??；可以通過增加膜厚來克服顆粒尺寸減小帶來的熱不穩(wěn)定性問題。這些優(yōu)點使它在高密度存儲介質(zhì)中的應(yīng)用越來越廣泛，并逐漸占有很重要的地位。目前雖然已有垂直存儲產(chǎn)品面市，但是其記錄密度仍與理論上預測的記錄密度相距甚遠。如何使產(chǎn)品的記錄密度進一步向理論極限值靠近，記錄介質(zhì)—垂直磁化膜的制備成了很重要的一個環(huán)節(jié)。微磁有限元模擬計算方法為垂直磁化膜的制備

2、和優(yōu)化提供了一種重要的研究途徑，可以觀察到通常實驗無法觀測的細節(jié)。通過靈活地改變垂直磁化膜微觀幾何參數(shù)、材料參數(shù)和仿真環(huán)境，可以研究微觀幾何結(jié)構(gòu)或材料參數(shù)對垂直磁化膜磁化過程的影響，最終指導垂直磁化膜的制備，提高研究效率。
　　 本文中，垂直磁化膜磁化過程的模擬分為三部分。第一部分：建立了符合垂直磁化膜實體特點的模擬計算模型，研究了符合垂直磁化膜特點的顆粒模型以及Voronoi模型的兩種算法?？紤]到軟件實現(xiàn)條件的限制，最終以很理

3、想的Voronoi六棱柱模型作為垂直磁化膜幾何模型，根據(jù)不同的微觀結(jié)構(gòu)建立了連續(xù)型和隔離型兩種模型。結(jié)合這兩種幾何模型特點，采用靈活性較好的有限元單元四面體進行三維劃分。第二部分：主要研究了模擬磁化過程的微磁有限元方法。采用兩種方法進行有限元計算：Laudau自由能最小化方法和動態(tài)Laudau-Lifshitz方程時間積分法。在求解能量最小化以及對動態(tài)Laudau-Lifshitz方程進行時間積分時，針對第一部分劃分的有限單元網(wǎng)格采用有