多層金屬膜磁各向異性調(diào)控及原子尺度動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、磁性納米材料的磁各向異性（MA）是自旋電子學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)重要參數(shù)。近年來，納米結(jié)構(gòu)的MA受到實(shí)驗(yàn)和理論研究上的極大關(guān)注。我們用第一性原理計(jì)算的方法系統(tǒng)研究了應(yīng)力對(duì)金屬多層膜系統(tǒng)磁學(xué)性質(zhì)的影響。通過調(diào)節(jié)應(yīng)力的大小，我們可以在較大數(shù)值范圍內(nèi)控制Fe-Ir多層膜結(jié)構(gòu)的MA。此外，我們還指出了系統(tǒng)MA對(duì)組分和結(jié)構(gòu)依賴關(guān)系的微觀機(jī)理。在此基礎(chǔ)上，將Fe-Ir系統(tǒng)中的非磁性間隔Ir層替換成Pt，在得到的Fe-Pt系統(tǒng)中，由于Ir和Pt的能帶填充數(shù)不同

2、，應(yīng)力不僅能夠改變MA的大小，而且能夠控制易磁化方向。通過分析系統(tǒng)的電子結(jié)構(gòu)，我們給出了MA隨應(yīng)力變化的定性解釋。
　　此外，我們用基于第一性原理的Nudged Elastic Band Method（NEB）方法進(jìn)行了原子尺度的動(dòng)力學(xué)研究。研究結(jié)果表明，當(dāng) STM針尖靠近時(shí)，吸附于 Cu（111）面上的Cu原子由hcp吸附位置向fcc吸附位置躍遷的能壘逐漸降低。對(duì)于吸附于Cu（111）面上的Co原子，當(dāng)STM針尖靠近時(shí)，其躍遷能