超薄磁膜的磁結(jié)構(gòu)與相變.pdf

1、碩士學(xué)位論文:超薄All膜磁結(jié)構(gòu)和相丈摘要瓦”“化狀態(tài)隨溫度的演臀的化少本許多奇異特性成了人們關(guān)注的焦點，尤其是其磁文應(yīng)用MonteCarlo模擬的方法，研究了交換相互作用、表面各向異性和長程偶極相互作用共同作用下的超薄磁膜的磁化狀態(tài)隨溫度的演化。演化曲線和磁化矢量圖的計算結(jié)果明確地顯示在一定的參數(shù)范圍內(nèi)，系統(tǒng)磁化狀態(tài)存在四個溫區(qū):(1)低溫下的垂直磁化(2)磁矩丟失區(qū)(3)較高溫時的面內(nèi)磁化(4)高溫時的順磁相。首次從理論上再現(xiàn)了系統(tǒng)

2、從垂直磁化向面內(nèi)磁化轉(zhuǎn)變時的宏觀磁矩的“丟失”現(xiàn)象，得到了與實驗觀測基本一致的結(jié)果。一花拿們分別考察了交換相互作用、表面各向異性和長程偶極相互作用對系統(tǒng)狀態(tài)的影響，尤其是對人們認(rèn)識普遍匾乏的長程磁偶極相互作用的效應(yīng)進(jìn)行了剖析.我們從統(tǒng)計物理的角度對超薄磁膜的磁化狀態(tài)隨溫度的演化進(jìn)行了物理的診釋對系統(tǒng)在Curie溫度以下的宏觀磁矩的丟失現(xiàn)象，我們提出了一個不同其它兩種猜想的物理解釋，即:系統(tǒng)存在著磁疇，但正反向的磁疇相間出現(xiàn).我們對交變外

3、磁場作用下的系統(tǒng)以及有效尺寸效應(yīng)對計算結(jié)果的影響進(jìn)行T分析。對MonteCarlo的NDPFortran和MSFortran的隨機數(shù)發(fā)生器，進(jìn)行了性能檢關(guān)鍵詞:超薄磁膜:取向相變MonteCarlo模擬河北師范大學(xué)碩士學(xué)位論文:超薄磁膜滋結(jié)構(gòu)和相變第一章超薄磁性膜的研究現(xiàn)狀夸1.1引言從磁性薄膜中抽象出來的二維磁系統(tǒng)，由于其強烈的應(yīng)用背景，其磁化狀態(tài)以及磁化狀態(tài)隨溫度的演化，多年來一直是磁學(xué)領(lǐng)域令人關(guān)注的課題[I.18]。近年來，隨著分

4、子束外延技術(shù)的發(fā)展，己經(jīng)能夠成功地制備出1~1。個原子層厚的超薄磁性薄膜。超薄磁膜展現(xiàn)了二維系統(tǒng)的許多奇異的物理特性，并且為二維磁系統(tǒng)的理論提供實驗的驗證[14]。因此，它成了最近十年物理學(xué)界一個非常活躍的研究領(lǐng)域。D.PPappas及其合作者II首先從實驗上發(fā)現(xiàn)了超薄磁膜的磁化狀態(tài)隨溫度的演化過程，在Curie溫度以下，存在著一個從垂直磁化到面內(nèi)磁化的轉(zhuǎn)變，并且，在轉(zhuǎn)變溫區(qū)存在著宏觀磁化的消失現(xiàn)象。他們的實驗結(jié)果還表明，從垂直磁化到面

5、內(nèi)磁化的轉(zhuǎn)變溫度，隨薄膜厚度的增加而降低。這些現(xiàn)象引起了人們極大的興趣，R.Allenspach及其合作者【z3]在實驗上進(jìn)一步證實了這些現(xiàn)象，并進(jìn)行了更為精細(xì)的觀測和討論Z.Q.Qiu及其合作者“時轉(zhuǎn)變溫區(qū)的磁化強度進(jìn)行了高精度的分析M.Straub等人[s]利用非線性磁光Kerr效應(yīng)，研究了CU(10)上外延生長的Fe膜在交變的外磁場中的行為，得到了磁滯回線隨膜厚的變化JinShinSuen等人(6)研究了外延生長在W(110)面上

6、的Fe膜的磁滯特性與溫度、膜厚、外磁場的頻率和強度之間的關(guān)系等。許多理論工作者用不同的理論和方法對超薄磁膜的磁特性進(jìn)行了研究。1.BoothA.B.MaclsaacA.Hucht等人[9121利用MonteCarlo模擬對超薄磁膜的磁疇結(jié)構(gòu)、磁相變、磁相圖等進(jìn)行了討論A.Moschel等人[13.Id]利用量子平均場理論，對超薄磁膜的相變以及膜厚的影響進(jìn)行了分析S.T.Chui等人[1s.16]對磁膜的磁疇形狀及相變進(jìn)行了研究R.PEr