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正交各向异性双层交换弹簧薄膜的磁矩分布

陈传文 项阳

正交各向异性双层交换弹簧薄膜的磁矩分布

陈传文, 项阳
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  • 本文以Pt84Co16/TbFeCo双层交换弹簧体系为研究对象, 利用微磁学连续模型, 研究了软/硬磁层易轴方向相互垂直的新型体系中磁矩的分布特征. 研究结果表明, 磁矩偏离薄膜法线方向的角度在软磁层中沿膜厚方向的变化速率比硬磁层中的快. 通过调节软磁层参数来增加软/硬磁的各向异性常数比、交换能常数比、饱和磁化强度比或外磁场强度, 都可有效改变磁矩偏角在软/硬磁层中的变化速率. 特别是当软/硬磁各向异性常数比值和交换能常数比值同时增大时, 可以使得磁矩在硬磁层中的变化速率快于软磁层中的. 而饱和磁化强度比值对磁矩变化速率的影响源于饱和磁化强度的变化会相应地改变各向异性常数, 进而改变磁矩在软/硬磁层中磁矩方向变化速率的比值. 此体系的磁滞回线显示磁性参数的改变可以显著改变体系的剩磁及饱和磁场. 软磁层中的退磁场能及体系的正交各向异性可导致负的成核场.
      通信作者: 项阳, yxiang@hqu.edu.cn
    • 基金项目: 福建省自然科学基金(批准号: 2013J05010)、中央高校中青年教师科技创新计划(批准号: ZQN-YX107)和华侨大学科研基金(批准号: 11BS403, 11BS404)资助的课题.
    [1]

    Uzdin V M, Vega A, Khrenov A, Keune W, Kuncser V E, Jiang J S, Bader S D 2012 Phys. Rev. B 85 024409

    [2]

    Shelford L R, Liu Y, Al-Jarah U, de Groot P A J, Bowden G J, Ward R C C, Hicken R J 2014 Phys. Rev. Lett. 113 067601

    [3]

    Wang K, Ward R C C, de Groot P A J 2014 Mater. Lett. 116 143

    [4]

    Jiang J S, Bader S D 2014 J. Phys-condens. Mater. 26 064214

    [5]

    Bance S, Oezelt H, Schrefl T, Winklhofer M, Hrkac G, Zimanyi G, Gutfleisch O, Evans R F L, Chantrell R W, Shoji T, Yano M, Sakuma N, Kato A, Manabe A 2014 Appl. Phys. Lett. 105 192401

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    Weller D, Parker G, Mosendz O, Champion E, Stipe B, Wang X B, Klemmer T, Ju G P, Ajan A 2014 IEEE Trans. Magn. 50 3100108

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    Wang K, Chen R F, Chen C W, Ward R C C 2015 J. Magn. Magn. Mater. 377 295

    [10]

    Wang K, Xiang Y, Chen C W, Zhuang F J, Wu X F, Ward R 2015 Funct. Mater. Lett. 8 1550053

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    Zhang Y P, Wang X Y, Lin G Q, Li Z, Li Z Y, Shen D F, Gan F X 2004 Acta Phys. Sin. 53 614 (in Chinese) [张约品, 王现英, 林更琪, 李震, 李佐宜, 沈德芳, 干福熹 2004 物理学报 53 614]

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    Yulaev I, Lubarda M V, Mangin S, Lomakin V, Fullerton E E 2011 Appl. Phys. Lett. 99 132502

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    Demirtas S, Hossu M R, Arikan M, Koymen A R, Salamon M B 2007 Phys. Rev. B 76 214430

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    [26]

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    [28]

    Nguyen T N A, Knut R, Fallahi V, Chung S, Le Q T, Mohseni S M, Karis O, Peredkov S, Dumas R K, Miller C W, Akerman J 2014 Phys. Rev. Appl. 2 044014

    [29]

    Navas D, Torrejon J, Beron F, Redondo C, Batallan F, Toperverg B P, Devishvili A, Sierra B, Castano F, Pirota K R, Ross C A 2012 New J. Phys. 14 113001

    [30]

    Asti G, Ghidini M, Pellicelli R, Pernechele C, Solzi M, Albertini F, Casoli F, Fabbrici S, Pareti L 2006 Phys. Rev. B 73 094406

    [31]

    Saravanan P, Hsu J H, Tsai C L, Tsai C Y, Lin Y H, Kuo C Y, Wu J C, Lee C M 2014 J. Appl. Phys. 115 243905

    [32]

    Bill A, Braun H B 2004 J. Magn. Magn. Mater. 272-276 1266

    [33]

    Casoli F, Albertini F, Nasi L, Fabbrici S, Cabassi R, Bolzoni F, Bocchi C 2008 Appl. Phys. Lett. 92 142506

  • [1]

    Uzdin V M, Vega A, Khrenov A, Keune W, Kuncser V E, Jiang J S, Bader S D 2012 Phys. Rev. B 85 024409

    [2]

    Shelford L R, Liu Y, Al-Jarah U, de Groot P A J, Bowden G J, Ward R C C, Hicken R J 2014 Phys. Rev. Lett. 113 067601

    [3]

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    [6]

    Xian C W, Zhao G P, Zhang Q X, Xu J S 2009 Acta Phys. Sin. 58 3509 (in Chinese) [鲜承伟, 赵国平, 张庆香, 徐劲松 2009 物理学报 58 3509]

    [7]

    Suess D, Schrefl T 2013 Appl. Phys. Lett. 102 162405

    [8]

    Weller D, Parker G, Mosendz O, Champion E, Stipe B, Wang X B, Klemmer T, Ju G P, Ajan A 2014 IEEE Trans. Magn. 50 3100108

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    [10]

    Wang K, Xiang Y, Chen C W, Zhuang F J, Wu X F, Ward R 2015 Funct. Mater. Lett. 8 1550053

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    Saravanan P, Hsu J H, Tsai C L, Tsai C Y, Lin Y H, Kuo C Y, Wu J C, Lee C M 2014 J. Appl. Phys. 115 243905

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    Casoli F, Albertini F, Nasi L, Fabbrici S, Cabassi R, Bolzoni F, Bocchi C 2008 Appl. Phys. Lett. 92 142506

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出版历程
  • 收稿日期:  2015-12-18
  • 修回日期:  2016-03-30
  • 刊出日期:  2016-06-05

正交各向异性双层交换弹簧薄膜的磁矩分布

  • 1. 华侨大学信息科学与工程学院, 厦门 361021
  • 通信作者: 项阳, yxiang@hqu.edu.cn
    基金项目: 

    福建省自然科学基金(批准号: 2013J05010)、中央高校中青年教师科技创新计划(批准号: ZQN-YX107)和华侨大学科研基金(批准号: 11BS403, 11BS404)资助的课题.

摘要: 本文以Pt84Co16/TbFeCo双层交换弹簧体系为研究对象, 利用微磁学连续模型, 研究了软/硬磁层易轴方向相互垂直的新型体系中磁矩的分布特征. 研究结果表明, 磁矩偏离薄膜法线方向的角度在软磁层中沿膜厚方向的变化速率比硬磁层中的快. 通过调节软磁层参数来增加软/硬磁的各向异性常数比、交换能常数比、饱和磁化强度比或外磁场强度, 都可有效改变磁矩偏角在软/硬磁层中的变化速率. 特别是当软/硬磁各向异性常数比值和交换能常数比值同时增大时, 可以使得磁矩在硬磁层中的变化速率快于软磁层中的. 而饱和磁化强度比值对磁矩变化速率的影响源于饱和磁化强度的变化会相应地改变各向异性常数, 进而改变磁矩在软/硬磁层中磁矩方向变化速率的比值. 此体系的磁滞回线显示磁性参数的改变可以显著改变体系的剩磁及饱和磁场. 软磁层中的退磁场能及体系的正交各向异性可导致负的成核场.

English Abstract

参考文献 (33)

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