|
|
交换偏置双层膜中的反铁磁自旋结构及其交换各向异性 |
许小勇, 潘 靖, 胡经国 |
扬州大学物理科学与技术学院,扬州 225002 |
Configuration of the antiferromagnetic magnetization and the exchange anisotropy in exchange-biased bilayers |
Xu Xiao-Yong, Pan Jing, Hu Jing-Guo |
扬州大学物理科学与技术学院,扬州 225002 |
|
摘要: 研究了交换偏置双层膜中界面存在二次以及双二次交换耦合下反铁磁磁矩转动及其交换各向异性.结果表明,其反铁磁膜中的磁矩转动存在可逆“恢复行为”、不可逆“半转动行为”、不可逆“倒转行为”以及不可逆“半倒转行为”四种情形,四种情形的出现强烈地依赖于界面二次、双二次耦合以及反铁磁膜厚度.其中可逆恢复行为情况下,系统出现交换偏置,而不可逆的半转、半倒转以及倒转情形,系统不出现交换偏置.特别地,在界面处仅存在双二次耦合的情形下,其界面双二次耦合常数J2≤0.1 σ
关键词:
反铁磁自旋结构
交换各向异性
界面双二次耦合
交换偏置
|
|
Abstract: The phases of the antiferromagnetic magnetization and the corresponding exchange bias and coercivity in exchange-biased bilayers(FM/AF) with interface quadratic and biquadratic exchange coupling have been studied comprehensively. The results show that there are four possible cases for the antiferromagnetic magnetization, namely the reversible recovering case, irreversible half-rotating case, irreversible reversing and irreversible half-reversing cases. However, the realization of the cases strongly depends on interface quadratic coupling, interface biquadratic coupling and AF thickness. In the reversible recovering case the exchange coupling between FM and AF results in the exchange bias, and there is no exchange bias in the other cases. Specially, for exchange-biased bilayers without interface quadratic coupling, there exists a critical value of the biquadratic coupling constant J2crit=0.1σw(σw denotes AF domain wall energy), below which the positive exchange bias appears, otherwise there is no exchange bias, and the coercivity can be enhanced. For the FM/AF bilayers with interface quadratic and biquadratic coupling, the interface biquadratic coupling can weaken or eliminate the exchange bias, but always enhances the coercivity.
Keywords:
spin configuration of antiferromagnet
exchange anisotropy
interface biquadratic exchange coupling
exchange bias and coercivity
|
收稿日期: 2007-01-24
出版日期: 2007-09-20
|
|
基金: 国家自然科学资金(批准号:10347118)和江苏省高校自然科学基金(批准号:2006KJB140133)资助的课题. |
引用本文: |
许小勇,潘 靖,胡经国. 交换偏置双层膜中的反铁磁自旋结构及其交换各向异性. 物理学报, 2007, 56(9): 5482.
|
Cite this article: |
Xu Xiao-Yong,Pan Jing,Hu Jing-Guo. Configuration of the antiferromagnetic magnetization and the exchange anisotropy in exchange-biased bilayers. Acta Phys. Sin., 2007, 56(9): 5476-5482.
|
|
|
|
URL: |
http://wulixb.iphy.ac.cn/CN/Y2007/V56/I9/5476 |
[1]
|
胡经国. 铁磁/反铁磁双层膜系统中的磁畴动力学行为[J]. 物理学报, 2012, 61(18): 00.
|
[2]
|
闫静, 祁先进, 王寅岗. 退火对IrMn基磁隧道结多层膜热稳定性的影响[J]. 物理学报, 2011, 60(8): 088106.
|
[3]
|
吕庆荣, 方庆清, 刘艳美. 纳米结构CoxFe3-xO4多孔微球的磁性及交换偏置效应研究[J]. 物理学报, 2011, 60(4): 047501.
|
[4]
|
许勉, 潘靖, 沈影, 胡经国. 铁磁/反铁磁双层膜中的磁锻炼效应[J]. 物理学报, 2010, 59(10): 7357-7361.
|
[5]
|
田宏玉, 胡经国, 许小勇. 铁磁/反铁磁双层膜中冷却场对交换偏置场的影响[J]. 物理学报, 2009, 58(4): 2757-2761.
|
[6]
|
李彦波, 魏福林, 杨正. 磁性隧道结的隧穿磁电阻效应及其研究进展[J]. 物理, 2009, 38(06): 0-0.
|
[7]
|
马 梅, 蔡 蕾, 王兴福, 胡经国. 掺杂下铁磁/反铁磁双层膜中交换偏置的增强[J]. 物理学报, 2007, 56(1): 529-534.
|
[8]
|
潘 靖, 陶永春, 胡经国. 外应力场下铁磁/反铁磁双层膜系统中的交换偏置[J]. 物理学报, 2006, 55(6): 3032-3037.
|
[9]
|
李 岩, 陈庆永, 姜宏伟. (Ni0.81Fe0.19)1-xCrx作为种子层对NiFe/PtMn双层膜交换偏置的影响[J]. 物理学报, 2006, 55(5): 2543-2547.
|
[10]
|
翟中海, 滕 蛟, 李宝河, 王立锦, 于广华, 朱逢吾. 具有垂直各向异性(Pt/Co)n/FeMn多层膜的交换偏置[J]. 物理学报, 2006, 55(4): 2064-2068.
|
[11]
|
潘 靖, 马 梅, 周 岚, 胡经国. 外应力场下铁磁/反铁磁双层膜系统的铁磁共振性质[J]. 物理学报, 2006, 55(2): 897-903.
|
[12]
|
李 岩, 陈庆永, 姜宏伟, 王艾玲, 郑 鹉. PtMn层厚度对NiFe/PtMn双层膜交换偏置形成及热稳定性的影响[J]. 物理学报, 2006, 55(12): 6647-6650.
|
[13]
|
姜宏伟, 李明华, 王艾玲, 郑鹉. NiFe/FeMn双层膜的交换耦合[J]. 物理学报, 2004, 53(4): 1232-1235.
|
[14]
|
滕蛟, 蔡建旺, 熊小涛, 赖武彦, 朱逢吾. NiFe/FeMn双层膜交换偏置的形成及热稳定性研究[J]. 物理学报, 2004, 53(1): 272-275.
|
[15]
|
代 波, 蔡建旺, 赖武彦. 成分和厚度的依赖[J]. 物理学报, 2003, 52(2): 478-482.
|
|
|
|