铁磁系统中介观畴壁运动的波函数及其量子效应

本文从经典铁磁系统的畴壁运动方程出发 ,按照通常的正则量子化方法并通过幺正变换 ,求得了铁磁系统中介观畴壁的能级和相应的本征矢量 ,给出了当体系处于任意本征态时介观畴壁的坐标、动量的量子涨落以及两者之间的测不准关系 .进一步揭示了在低温下铁磁体畴壁运动的量子性的确来源于体系零点振动的涨落     

铁磁/反铁磁双层膜系统中的磁畴动力学行为

比较了铁磁单层膜与铁磁/反铁磁双层膜结构中的磁畴演化行为, 发现由于反铁磁层膜对铁磁层膜的耦合作用使得系统的磁畴壁厚度、 磁畴壁等效质量、磁畴壁移动速度等发生了改变, 系统的矫顽场增强, 并出现了交换偏置场. 文章具体研究了反铁磁层耦合作用下其磁畴壁厚度、 等效质量以及磁畴壁移动速度等与反铁磁层的净磁化、 磁各向异性、界面耦合强度以及温度等的关系; 并研究了其对铁磁/反铁磁双层膜中的交换偏置场、矫顽场的影响. 进而 从磁畴结构的形成及其演化上揭示了铁磁/反铁磁双 层膜中出现交换偏置以及矫顽场增加的物理机制.     

介观物理系统中的噪声

描述了介观物理系统中噪声的研究现况. 对热噪声和散粒噪声的物理起源做了详细介绍，热噪声是系统的能态占据数发生涨落引起的，而散粒噪声源于载流子传输的微粒特性. 还介绍了研究噪声的主要理论——散射理论，并给出了其在马鞍形半导体量子线和铁磁/绝缘体/半导体双异质结两种介观系统中的应用，指出了噪声研究的实际物理意义. 关键词： 介观物理 热噪声 散粒噪声 散射理论     

介观金属双环系统中的持续电流和量子能谱

基于电荷的不连续性,对处于外磁场中的介观双环系统进行量子化.假设系统在电荷表象中具有变换的对称性,通过求解电流和Hamilton算符的本征值方程,给出介观金属环互感系统中的量子电流和能谱关系;分析和研究了介观金属环中量子电流和能谱的性质.结果表明,持续电流和量子能谱不仅与外磁场、介观双环参数有关,而且还明显地依赖于电荷的量子化性质.     

消磁场对纳米铁磁线磁畴壁动力学行为的影响

为了实现基于磁畴壁运动的自旋电子学装置, 掌握磁畴壁动力学行为是重要争论之一.研究了在外磁场驱动下L-型纳米铁磁线磁畴壁的动力学行为. 通过微磁学模拟,在各种外磁场的驱动下考察了纳米铁磁线磁畴壁的动力学特性; 在较强外磁场的驱动下, 在不同厚度纳米线上考察了纳米线表面消磁场对磁畴壁动力学行为的影响. 为了进一步证实消磁场对磁畴壁动力学的影响, 在垂直于纳米线表面的外磁场辅助下分析了磁畴壁的动力学行为变化. 结果表明, 随着纳米线厚度和外驱动磁场强度的增加, 增强了纳米线表面的消磁场的形成, 使得磁畴壁内部自旋结构发生周期性变化, 导致磁畴壁在纳米线上传播时出现Walker崩溃现象. 在垂直于纳米线表面的外磁场辅助下, 发现辅助磁场可以调节消磁场的强度和方向. 这意味着利用辅助磁场可以有效地控制纳米铁磁线磁畴壁的动力学行为.     

介观电路中电荷的量子效应

基于介观电路中电荷是量子化的基本事实，给出了介观电路的量子理论，并讨论了介观ＬＣ电路的量子涨落 关键词：     

电学方法调控磁化翻转和磁畴壁运动的研究进展

电学方法调控磁性材料及器件的磁性是当前自旋电子学研究的热点之一.本综述简要介绍利用电学方法调控磁化翻转和磁畴壁运动的研究进展.首先简述了自旋极化电流的产生、自旋流与局域磁矩之间的作用原理以及对应的Landau-Lifshitz-Gilbert-Slonczewski磁动力学方程;然后分别讨论了单层磁性材料、铁磁层/重金属、铁磁层/非磁金属/铁磁层等不同结构中的电流诱导磁化翻转或驱动畴壁运动;最后介绍了利用压电效应、磁电耦合效应和栅极电场效应三种电压方式对磁矩的调控.在此基础上,对电学方法调控磁化翻转和磁畴壁运动进行了总结和展望.     

无耗散介观电感耦合电路的库仑阻塞和电荷的量子效应

基于介观电路中电荷应是量子化的这一基本事实,给出了介观电感耦合电路的量子理论和库仑阻塞条件,并讨论了该介观电感耦合电路的量子涨落. 关键词： 介观电路 电感耦合 电荷的不连续性 库仑阻塞 量子涨落     

介观多环耦合系统中的量子电流增强效应

基于电荷具有离散性的事实对介观电路进行量子化，以介观三环为例研究多环耦合系统中的量子电流增强效应.结果表明，量子电流增强效应不仅存在于耦合双环系统中，而且在金属多环系统中也存在. 关键词： 介观电路 耦合系统 量子电流 增强效应     

热克尔态下介观LC电路的量子涨落

基于介观电容可看作介观隧道结的物理事实，利用旋波近似方法，对介观LC电路进行量子化处理，量子化后介观LC电路系统等效为一个克尔系统.再利用热场动力学理论方法 研究了介观LC电路在有限温度时热克尔态下电荷和磁通的量子涨落，并对结果进行了讨 论. 关键词： 介观LC电路 热克尔态 量子涨落     

微磁动力学的新进展

本文介绍微磁动力学领域的一个最新进展,我们的研究发现在磁场驱动下且保持畴结构不变地沿着纳米磁线运动的磁畴壁,其运动源于能量耗散,磁畴壁运动速度正比于能量耗散率。与此同时,我们根据能量守恒原则,给出了磁畴壁速度的一个合理定义,该定义适用于任意的磁畴壁结构。在此定义下,即使磁畴壁没有做刚性运动,我们也能得到磁畴壁运动的瞬时速度和平均速度。我们的结果不仅能重复低磁场下的沃克（Walker）解,还能反映出当磁场高于沃克极限（Walker limit）时速度{磁场的依赖关系,该结果跟数值模拟和实验数据都符合得很好。我们根据微磁动力学研究的这一新进展,最终澄清了一个事实即“磁畴壁质量”这个概念是错误的。     

基于铁磁金属纳米点接触结构的全金属逻辑电路

电流在铁磁金属中可以用来驱动磁畴壁,从而可以进行信息的读写。然而,具体如何在器件中实现并不清楚。文章作者利用纳米加工技术制作出铁磁金属纳米点接触结构和逻辑电路,并对纳米结构中畴壁的输运性质和逻辑电路特性进行了研究。发现了铁磁纳米点接触结构在电流驱动下存在的高阻态及低阻态,通过设计不同形状的点接触结构,用电学测量方法验证了畴壁在自旋极化电流作用下的移动方向与电流方向的关系。并基于电流控制点接触电阻变化的结果,制作出能够实现逻辑＂非＂功能的全金属逻辑电路,实现了电路的电信号驱动和利用电信号的检测功能。     

旁耦合于介观环与铁磁电极量子点系统中的自旋极化输运

借助单杂质Anderson模型哈密顿量,及利用格林函数和运动方程等理论,研究旁耦合于介观环和铁磁电极的量子点系统中的极化输运特性.结果表明,通过调节点-环耦合强度、铁磁电极中的极化强度、磁矩相对取向及温度等,均能实现控制体系中自旋极化电流的目的,达到自旋阀效应.为此系统作为一种新的自旋电子材料提供理论依据.     

外周期驱动场作用下介观铁磁畴的共振运动

从铁磁畴的能量方程出发，利用正则量子化方法和么正变换技术，解析地求得了磁畴量子化运动的波函数。结果表明，即令磁畴的本征频率与外加周期驱动场频率不一致，磁畴的运动仍能表现出精确共振行为。另外，磁畴量子化运动的涨落只受阻尼力的影响，而完全与外加周期驱动场无关。     

磁粉的性能及其应用

 磁粉一般是指颗粒尺寸在1μm以下的单畴铁磁或亚铁磁性粉末.铁磁材料为了能处于最低的能量状态,在退磁状态下会分裂成许多磁畴.随着其尺寸的减小,不仅磁畴的数目减少,而且畴壁的厚度也小于大块材料的.由于畴壁厚度减小,其内部相邻电子自旋之间的夹角增大,使畴壁能量密度比大块材料的畴壁能量密度变大.因此,铁磁小颗粒为了减少总能量,就需要减少畴壁的数目.当磁粉尺寸小于某一临界尺寸以下,其内部所有原子的自旋方向都相互平行而成为单畴.单畴的临界尺寸主要决定于它的退磁能、各向异性能和交换能等的相互平衡.对一定的材料而言,它主要决定于颗粒的形状。一般铁磁单畴的临界尺寸在10-100nm范围.     

介观RLC电路在热真空态下的量子涨落

利用热场动力学的方法研究了介观RLC电路在具有热噪声的真空态下电荷和磁通(电流)的量子涨落.从而得到了有限温度下这一电路在热真空态下的量子涨落与温度的关系.结果表明,介观RLC电路的量子涨落不仅与电路中的元件参量和电路的共振频率ω有关,而且与温度T有关.温度越高,介观RLC电路的量子噪声越大 关键词： 介观RLC电路 热真空态 量子涨落     

耗散介观电容耦合电路的量子化

通过正则化变换，研究了耗散介观电容耦合电路的量子化，并讨论了系统中电荷和广义电流 的量子涨落. 关键词： 耗散介观电容耦合电路 量子化 正则化变换     

有源介观LC电路的量子涨落

本文利用含时微扰论,研究了电源幅值较小时介观LC电路中电荷与电流的量子涨落。在确定的温度下,系统将处在混合态,进一步得到有限温度下含源介观LC电路的量子涨落。研究表明有源介观LC电路的量子涨落不仅与电路参数有关,还与时间和温度有关。     

掺杂下铁磁/反铁磁双层膜中交换偏置的增强

采用了Monte-Carlo方法，讨论了反铁磁层中不同非磁性掺杂浓度下，铁磁/反铁磁双层膜中交换偏置的温度特性. 模拟结果显示：反铁磁层中非磁性掺杂能导致铁磁/反铁磁双层膜中交换偏置的增强. 同时，交换偏置随非磁性掺杂浓度的变化存在极大值，即同一温度下交换偏置随掺杂浓度的变化是非单调的. 并且，随着温度的升高交换偏置的最大值所对应的掺杂浓度向浓度低的方向移动. 它和Hong Jung-Il等人的实验结果完全一致. 究其原因在于反铁磁层相应的自旋排布、磁畴结构等随掺杂浓度的改变发生大的变化，当其正向磁畴和负向磁畴都形成连通的网络结构时，系统的交换偏置达最大. 比较了随机掺杂与规则掺杂的模拟结果. 模拟结果表明规则掺杂能够获得比随机掺杂更大的交换偏置，进一步表明了铁磁/反铁磁双层膜中交换偏置的特性与铁磁/反铁磁界面磁畴结构密切相关.     

相干介观系统中散粒噪声的Monte Carlo模拟方法研究

根据电荷通过低温量子导体时具有的二项分布导致散粒噪声这一结论,结合Landauer电流公式的物理内涵建立了相干介观系统中的散粒噪声模型,并通过Monte Carlo模拟方法产生了散粒噪声时间序列.介观系统中散粒噪声的抑制来源于电子输运时的相关性,传输本征值双峰分布导致量子混沌腔和无序金属中的散粒噪声抑制.根据这两个结论,通过Monte Carlo模拟定性地分析了传输本征值分布与电子输运相关性之间的关系. 关键词： 散粒噪声 Landauer公式 介观系统