反铁磁材料微观结构研究手段的新进展

随着存储密度的日益提高 ,存储器件的尺寸在不断减小 .作为当今信息技术关键材料之一的磁性存储材料 ,通过运用无机[1] 或聚合物[2 ] 模板技术 ,目前已可做到单胞横向尺寸小于 10 0ｎｍ (可控制在30—10 0ｎｍ之间 ) ,平均存储密度高达 170Ｇｂｉｔ ｉｎｃｈ2 [1] .在磁存贮密度、处理速度和器件复杂性日益增长的情况下 ,要求研究人员必须知道如何在小于10 0ｎｍ的尺度上控制所用材料的结构、组分和磁性质 .这就不仅需要能制备样品 ,也需对样品磁结构的微观特征予以表征 .最近Ｈｅｉｎｚｅ等人在《Ｓｃｉｅｎｃｅ》杂志第 2 88卷第 9期第 18…     

巡游电子系统中局域磁矩之间的有效耦合分析

用渐近逼近方法分析了巡游电子系统中局域矩之间的有效耦合,在这结果的基础上,确定了耦合特征之间的关系,也就是它的信号、强度、范围和这个系统的电子结构的详细而明确的特征.我们发现耦合振荡为原子间距离的函数,并有确定的周期,且由沿材料晶向自旋向上和自旋向下的费米面的最大维度所决定.耦合的相位和振幅被系统的电子结构、电子自旋向上或自旋向下的费米面的几何特征所约束.至于耦合的范围,在有限温度时它将按指数规律衰减,在T=0 K时预期按1/R3ij衰减.     

铁磁材料的磁化曲线及磁滞回线

铁磁材料在日常生活及工业制造中应用广泛,尤其在电机、变压器和电感器的制造中,有着不可替代的作用.铁磁质的磁化特性常由磁滞回线、磁化曲线和磁导率曲线来表达,然而所用曲线横纵坐标值的含义却是不一样的,容易产生歧义,给教学、科研和工程设计带来许多困扰.对磁滞回线、磁化曲线和磁导率曲线作对比分析,并嵌入交流量的瞬时值、最大值和...     

随机表面散射光场的格林函数法与基尔霍夫近似的比较

从简谐光波满足的亥姆霍兹方程出发，将由格林定理得到的介质分界面上的积分方程转化为以表面上的光波及其导数为未知量的线性方程组，并对其进行数值求解，实现了光场的数值计算. 同时，由透射光场的格林函数积分得出了基尔霍夫近似下光场的表达式. 通过类比推导夫琅和费面上散斑场自相关函数的方法，提出了产生随机表面及其导数的傅里叶变换方法. 在此基础上，对采用基尔霍夫近似进行自仿射分形随机表面的散射光场数值计算的精确程度进行了研究. 发现在随机表面粗糙度比较小时，基尔霍夫近似的精度比较高；在粗糙度相同的情况下，表面的分形 关键词： 格林函数积分 基尔霍夫近似 自仿射分形随机表面     

铁磁材料对永磁体磁场分布的影响及悬浮测试

为了研究铁磁材料对永磁体磁场分布的影响,以纯铁与钕铁硼永磁体为研究对象,对添加纯铁后不同组合永磁体磁场进行了测试。结果表明：对直径为80 mm厚度为5 mm的纯铁及边长为10 mm的方形永磁体而言,当纯铁底部永磁体对称排列时,纯铁上表面磁场呈规律性的均匀分布。当永磁体数目为9,边缘距为0时,纯铁上表面中心磁场较大,分布均匀度较高;当纯铁侧面固定永磁体时,组合体表面磁场增强,但增幅不同,表面磁场值越大,磁场增幅越小,磁场均匀度降低;随着距组合体表面高度的增加,纯铁表面中心磁场逐渐减小,磁场均匀度先减小后增加。另外,利用超导样品对均匀区磁场进行了磁悬浮测试,表明该结构实现磁场均匀化的可行性,对后续超导块材平面运动控制的研究具有重要意义。     

一维铁磁材料光子晶体的光学传输特性

利用光学传输矩阵方法,模拟计算了由铁磁材料组成的一维光子晶体的光学传输特性.研究了能带结构随介质层厚度h(O ≤h≤0.5λ0 λ0=1.2×10-6m)变化的规律,并与相同周期结构的普通光子晶体的传输特性进行了比较.结果表明,当O.15λ0＜h＜0.165λ0时,铁磁光子晶体的带隙宽度略小于普通光子晶体的带隙宽度;在h取其他值时铁磁光子晶体的带隙宽度远远大于普通光子晶体的带隙宽度,并且在h=0.25λ0时存在最大值.这种结构的光子晶体通过掺杂有望在多通窄带滤波技术中得到广泛的应用.     

卡西米尔效应的格林函数计算方法

介绍了卡西米尔效应的严格格林函数表达式.作为应用,计算了4种边界条件下两平行板之间的卡西米尔能量.     

三维频域格林函数的高效率计算方法

将高斯积分引入频域格林函数及其导数的数值计算,计算结果与已有文献进行对比,证明该方法在满足足够精度的基础上,使计算过程简化,减少分区,提高计算效率.     

Pt插层对铁磁/反铁磁界面交换耦合的影响

在铁磁层(FM)/反铁磁层(FeMn)耦合体系中插入Pt 插层或对靠近FM/FeMn界面处的FeMn掺杂Pt元素,研究了体系的交换偏置场 H_ex及矫顽力H_c随Pt插层深度 d_Pt与Pt掺杂层厚度t_PtFeMn的变化关系. 实验结果表明,引入Pt插层后NiFe/FeMn(d_Pt)/Pt/FeMn体系的未补偿磁矩(UCS)的数量得到很大的提高,从而对H_ex与H_c 起到增强的作用; 同时, 从实验结果可以推测FeMn层内部UCS的分布深度约为1.3 nm. 另外,对靠近FM/FeMn界面处的FeMn掺杂Pt元素,发现掺入Pt元素后体系的H_ex 得到有效增强, 这是因为掺入Pt元素后体系UCS的数量也得到很大的提高.     

测量铁磁材料的交流磁化曲线及磁性参量

用数字存储示波器和计算机测量铁磁材料的交流磁化曲线及磁性参量,可以较完整、准确地了解铁磁材料的交流磁特性.     

应变作用下EuTiO_3材料磁性的格林函数理论研究

基于自旋波和格林函数理论,研究了低温下二维应变诱导的EuTiO_3在铁电四方相下的磁性性质,主要讨论了在铁电四方相下Eu离子在铁磁性和反铁磁性有序时系统沿不同高对称性方向的自旋波散射和磁化.我们发现施加外加应变不仅可改变晶格结构的对称性,还可以通过改变电子自旋之间的交换耦合作用,进而改变该材料的磁性散射和磁化等.     

应变作用下EuTiO3材料磁性的格林函数理论研究

基于自旋波和格林函数理论,研究了低温下二维应变诱导的EuTiO3在铁电四方相下的磁性性质,主要讨论了在铁电四方相下Eu离子在铁磁性和反铁磁性有序时系统沿不同高对称性方向的自旋波散射和磁化。我们发现施加外加应变不仅可改变晶格结构的对称性,还可以通过改变电子自旋之间的交换耦合作用,进而改变该材料的磁性散射和磁化等。     

扩散场重建格林函数检测钢轨近表面缺陷*

利用超声相控阵全矩阵捕获功能获取后期时间的扩散场信息,实现钢轨近表面缺陷成像。对扩散场信号进行互相关,重建阵元之间的格林函数,获取阵元之间未延时的响应,恢复被噪声湮没的早期缺陷信息,将波数成像方法用于近表面缺陷的快速成像。采用两种超声相控阵探头在钢轨表面采集实验数据,说明格林函数恢复效果与相控阵阵元的个数和激励频率有关。实验结果清晰地显示了距钢轨表面5～10 mm处的缺陷,证实了互相关方法重建格林函数对近表面缺陷检测的有效性。     

复动量格林函数方法对n-α散射研究

在复动量表象下引入格林函数,建立了复动量格林函数方法.把这种方法应用于n-α散射系统,计算其散射相移.提取n-α系统的共振态并研究共振态对能级密度、相移和散射截面的贡献.在不引入任何非物理参数的前提下,离散化薛定谔积分方程得到束缚态、共振态和连续谱.通过分析散射态物理量可以更好地理解共振态以及非共振连续谱态.在n-α系统中的成功应用,证明了该方法的正确性.     

反铁磁耦合硬磁-软磁-硬磁三层膜体系的不可逆交换弹性反磁化过程

采用一维原子链模型研究了反铁磁耦合的硬磁/软磁/硬磁三层膜体系的反磁化过程. 研究结果表明,当考虑了软磁层的磁晶各向异性能后,软磁层厚度和界面交换耦合强度的改变都有可能导致软磁层的交换弹性反磁化过程由可逆过程转变为不可逆过程. 对软磁层很薄的体系,其反磁化过程是典型的可逆交换弹性反磁化过程. 然而,当软磁层厚度超过某一临界厚度t_c时,反磁化过程转变为不可逆的交换弹性反磁化过程. 软磁-硬磁界面交换耦合强度A_sh对反磁化行为也有很大的影响. 对于软磁层厚度小于临界厚度t_c的体系,也存在一个临界界面交换耦合强度A_sh^c. 当A_sh大于A_sh^c时,软磁层的反磁化过程是可逆的交换弹性反磁化过程;而当A_sh小于A_sh^c时,这一过程变为不可逆. 给出了体系的可逆与不可逆交换弹性反磁化过程随软磁层厚度和界面交换耦合强度变化的磁相图. 同时还研究了偏转场随软磁层厚度的变化关系. 关键词： 反铁磁耦合三层膜 交换弹性反磁化过程 反磁化机理 磁相图     

多体关联格林函数动力学Ⅳ.相对论推广

以φ³模型和Yukawa模型为例,利用泛函微分方法,将多体关联格林函数动力学推广到相对论情形,建立起了相对论性多体关联格林函数动力学的理论形式.     

多体关联格林函数动力学Ⅳ．相对论推广

以　３模型和Ｙｕｋａｗａ模型为例，利用泛函微分方法，将多体关联格林函数动力学推广到相对论情形，建立起了相对论性多体关联格林函数动力学的理论形式．     

一种实用的使用铁磁材料匀场的开放式超导MRI磁体的优化方法(英文)

磁共振成像(MRI)系统是一种重要的医学诊断设备。作者提出了一种针对使用铁磁材料匀场的开放式超导MRI主磁场匀场的优化方法。在这种方法中,为了使这种包含非线性铁磁轭结构的MRI磁体产生高均匀度的磁场,集成了改进的多输入多输出负反馈控制理论和有限元方法,来计算匀场区非线性铁磁材料的形状。特别要指出的是,这种方法对初始值的要求不高,一定可以收敛,如果配置得当,可以快速收敛。另外,由于收敛速度快,这种方法也可以应用于大型的非轴对称三维模型优化分析。在文中,作者在一个二维轴对称磁体模型上测试了该方法,表现良好。     

界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用下辐射状磁涡旋形成机制

辐射状磁涡旋结构是一种稳定的拓扑磁结构,因其具有热稳定性高、驱动电流小等特点,成为当前继斯格明子之后又一新兴的研究热点.本文利用微磁学模拟方法研究了在界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用（IDMI）下辐射状磁涡旋形成机制.结果表明：纳米盘直径越小,能稳定形成辐射状磁涡旋的IDMI强度范围就越大,当圆盘厚度增加一个数量级时,虽然可以稳定形成辐射状磁涡旋,但IDMI强度取值范围会随之变小.通过对不同磁矩初始态下辐射状磁涡旋的形成过程中磁矩、斯格明子数及各项能量变化的研究发现,环形涡旋和单畴均可作为辐射状磁涡旋形成的初始状态,但单畴初始态的形成时间比环形涡旋初始态的形成时间更长,其能量衰减时间比以环形涡旋为初始态的衰减时间更短.这表明形成辐射状磁涡旋极性比形成辐射旋性需要更长时间,且能量变化主要与涡旋核的生成及面内辐射状磁矩有关,而与涡旋核在盘中的位置无关.研究结果揭示了辐射状磁涡旋的形成机制,为基于辐射状磁涡旋的具体应用提供了理论依据.