無序納米顆粒薄膜磁學性質的Monte Carlo模擬.pdf

1、近年來，磁性納米顆粒薄膜由于其在高密度磁記錄技術中表現(xiàn)出的優(yōu)越性而成為研究較為活躍的課題之一。本文建立了無序的納米顆粒薄膜模型，采用蒙特卡羅(MonteCarlo)模擬方法，研究了外磁場分別垂直和平行于薄膜表面時，粒子之間的相互作用以及各向異性角分布對系統(tǒng)磁學性質的影響。本論文所做工作的主要內(nèi)容和得到的主要結論如下：
　　 1.模擬了當外磁場垂直作用于薄膜表面時，粒子之間的偶極作用(D)、交換作用(J)對系統(tǒng)磁滯行為的影響。結果

2、發(fā)現(xiàn)，當溫度不變，只考慮顆粒之間的偶極作用時，隨著偶極場作用的增加，系統(tǒng)難磁化，磁滯回線沿外場方向被水平拉長，磁滯回線的形狀變瘦。系統(tǒng)矯頑力隨著偶極作用的增加先減小后增加，系統(tǒng)的剩磁隨著偶極作用的增加迅速減小。當只考慮顆粒之間的交換作用時，隨著交換作用的增加，系統(tǒng)磁滯回線的面積增大，表現(xiàn)出矩形的磁滯回線，系統(tǒng)的矯頑力和剩磁隨著交換作用的增加而增加。
　　 2.模擬了當外磁場平行作用于薄膜表面時，粒子之間的偶極作用、交換作用對系統(tǒng)

3、磁滯行為的影響。結果表明，當溫度不變，只考慮顆粒之間的偶極作用時，隨著偶極相互作用的增加，矯頑力、剩磁以及磁滯回線的面積逐漸增加，而x方向的飽和磁化強度逐漸減小。當只考慮顆粒之間的交換作用時，隨著交換作用的增加，系統(tǒng)的磁滯回線逐漸變窄，矯頑力和剩磁逐漸減小，而x方向的飽和磁化強度逐漸增加。
　　 3.為了更詳盡的闡述兩種相互作用場的競爭對系統(tǒng)磁化行為的影響，分別作出了外場垂直和平行于薄膜表面時，表征系統(tǒng)矯頑力和剩磁的D-J圖，從

4、圖中可以方便的觀察到系統(tǒng)的矯頑力和剩磁隨偶極場和交換場呈現(xiàn)比較復雜的變化關系。
　　 4.研究了外磁場垂直于薄膜表面時，各向異性角分布對系統(tǒng)磁滯行為的影響。結果表明，當只考慮顆粒之間的偶極作用時，偶極相互作用較小時，隨著各向異性角分布的增大，z方向飽和磁化強度、矯頑力和剩磁減小，當偶極作用較強時，各向異性角分布對磁滯現(xiàn)象的影響不是很大。當只考慮顆粒之間的交換作用時，隨著各向異性角分布逐漸增加，磁滯回線面積逐漸減小，矯頑力和剩磁也

5、逐漸減小。
　　 5.研究了外磁場平行于薄膜表面時，各向異性角分布對系統(tǒng)磁滯行為的影響。當系統(tǒng)無相互作用時，各向異性角分布對系統(tǒng)磁滯現(xiàn)象的影響較為明顯。當系統(tǒng)各向異性角分布寬度為零時系統(tǒng)無磁滯現(xiàn)象，隨著各向異性角分布的增大，磁滯現(xiàn)象越明顯，矯頑力和剩磁逐漸增加。當只考慮偶極作用時，系統(tǒng)的矯頑力和剩磁隨各向異性角分布的增加而增大，偶極作用較強時，這種變化的幅度相對較小。當只考慮交換作用時，隨著各向異性角分布的增加，磁滯回線面積、矯