晃动法用于磁泡的动态测量

一、前 言 1974年Brown提出磁泡动态测量的新方法——“晃动法”(Rocking technique).它是在传输法的基础上发展起来的.它和传输法不同的是:(1)在驱动迥路中通以正负驱动脉冲,使磁泡在梯度偏伤作用下来回晃动而产生两个稳定的磁泡象.(2)代替补偿迥路的是一个方框位阱迥路,其中通以“位阱直流”,形成软位阱,使磁泡圈在其中并和框外的磁泡或条状畴隔离.(3)考虑到磁泡在传输运动中的速度分散和角度分散,为保证磁泡每次晃动都有一定的起始点,防止磁泡被逐步推到梯度场非线 l)中国科学技术大学技术物理系1978年毕业生.性区而破灭,负脉冲结束后必…     

一次脉冲偏磁场作用下硬磁泡的形成

实验研究了一次脉冲偏场作用下外延石榴石膜硬磁泡的形成规律。通过实验和计算,证明了硬泡畴壁中同号的VBL一般地说并非一个脉冲产生一对。通过双重曝光照相法揭示出软畴段的硬化与畴段运动形式的关系,发现了最适于硬泡形成的两种运动形式,并阐明了“软硬磁泡形成的分界场”H_[b]的物理意义。 关键词：     

垂直布洛赫线在畴段畴壁中的形成和消失

在不同的直流偏场下,对脉冲偏场作用后的磁泡膜中的磁畴观测结果表明:磁泡膨胀时的分枝生长往往伴随有大量垂直布洛赫线(以下称VBL)产生;它的正负与反向畴膨胀时所施加的直流偏场大小有确定关系;在幅度不太高的系列脉冲作用下畴端运动可使畴壁中形成大量VBL;足够强的脉冲偏场可使VBL消失。 关键词：     

石榴石磁泡膜中3类硬磁畴的形成方法

研究石榴石磁泡膜中硬磁畴畴壁中垂直布洛赫线的稳定性可为研制布洛赫线存储器提供有益的帮助 .3类硬磁畴的形成是研究硬磁畴稳定性的前提 .本文综述了在石榴石磁泡膜上形成硬磁畴的 2类方法———“脉冲偏场法”和“低直流偏场法” .结合文献中的典型样品 ,对用“脉冲偏场法”和“低直流偏场法”形成 3类硬磁畴的过程进行了简单介绍 .     

磁泡材料畴壁运动矫顽力H_c的一种测量方法

前 言 磁泡技术于1969年问世.由于磁泡存贮器有单片容量大,存贮密度高,体积小,可靠性高,信息存贮的非易失性以及速度超过机械磁存贮器(如磁盘、磁鼓等)等显著的特点,所以九年来发展迅速,成为一种大有希望的新型存贮器. 畴壁运动矫顽力Hc,即畴壁开始移动所需的磁场,是磁泡材料最重要的特性参数之一.磁泡的运动实质上就是围绕磁泡的畴壁的运动.磁泡动力学告诉我们,Hc的大小决定着使磁泡开始运动所需外加驱动磁场的大小.可见,对于磁泡材料,Hc越小越好.降低Hc是磁泡材料研究中的一个重要课题. 测量畴壁运动矫顽力的方法有几种.在磁泡技术发展…     

脉冲偏场作用下石榴石磁泡薄膜中布洛赫线的形成

实验研究了石榴石磁泡薄膜中不同脉冲宽度下产生的硬磁畴的动态特性.结果表明：由零偏场下产生的枝状畴收缩而成的哑铃畴均逆时针转动,与产生枝状畴时所用的脉冲偏场的脉冲宽度无关.而固定直流偏场下由软畴段硬化而成的哑铃畴的转动状态,则与所用的硬化脉冲偏场的脉冲宽度有关.低脉冲宽度下硬化成的哑铃畴均逆时针转动,随硬化脉冲宽度的升高,出现混合转动向顺时针转动的过渡.由此揭示了直流偏场和脉冲偏场在石榴石磁泡薄膜中形成正、负垂直布洛赫线的作用. 关键词： 磁畴 磁泡 垂直布洛赫线     

枝状畴的形成及分形维数计算

对于石榴石磁泡薄膜,提出了产生单个枝状畴（MBD)的“低静态偏磁场法”.MBD的形成是与其畴壁内垂直布洛赫线（VBL）的形核相联系的.随着静态偏磁场H_b从“枝状膨胀的临界偏磁场”H[d]的降低,相应的MBD的畴形变得越来越复杂,伴随有几类硬磁泡的相继形成.对MBD进行了分形研究,把线结构维数的计算应用于MBD极其弯曲的畴壁结构,定量地描述了它们的弯曲和分枝程度,并与其畴壁内VBL的形核联系起来. 关键词：     

面内磁场对硬磁泡形成的影响

实验研究了面内磁场对一次脉冲偏磁场作用下外延石榴石薄膜中硬磁泡形成的影响,发现存在一个使硬磁泡不再形成的临界面内磁场H_in⁰,它与材料参量有关,通过实验,运用面内磁场对条状畴的作用和枝状畴的形成,定性解释了软硬磁泡形成的分界场H_[b]随面内磁场增大、快降以及缓降这三个物理过程。 关键词：     

源自软磁畴段的布洛赫线链行为研究

在从1967-1992年连续25年研制固态磁存储器的故事中,中国没有缺席。1970年代初,中国科学院物理研究所磁学室磁泡组11个人从生长基片单晶,制备单晶磁泡薄膜和进行磁泡测量三方面开始磁泡材料的研制。当时文章作者负责测量,设计制作了磁泡测量装置。为了表征磁泡薄膜,发现了含有"一盘"软磁畴段的H图形,并找到了"脉冲偏磁场作用下硬磁泡的形成"的研究课题。这使作者在1980年代初经受住了磁泡下马的冲击,迎来了1983年布洛赫线存储器方案的提出,发觉已具有研究其机理的条件,最终成为该存储器的终结者,并在1991年国际J.Mag.Mag.Mater.杂志第100纪念卷中荣幸地为"China"占了一席之地。从1992年以来,时间又过去了25年,但活生生的磁泡总在,当年报废的磁泡测量装置已经更新。盼望大学生和刚入门的研究者喜欢这台能显示赏心悦目的磁泡畴运动,能生动阐述铁磁学物理基础的研究导向性的物理实验设备。     

具有不同交换偏置方向的外延FeGa/IrMn双层膜的磁各向异性与磁化翻转

采用磁控溅射方法在MgO(001)单晶衬底上制备了交换偏置分别沿着FeGa [100]和[110]方向的FeGa/IrMn外延交换偏置双层膜,研究了交换偏置取向对磁化翻转过程与磁化翻转场的影响.铁磁共振场的角度依赖关系的测量与拟合,表明样品存在不同取向的四重对称磁晶各向异性、单向交换磁各向异性和单轴磁各向异性的叠加.矢量磁光克尔效应测量表明交换偏置沿着[100]方向的样品在不同磁场方向下表现矩形、非对称和单边两步磁滞回线;交换偏置沿着[110]方向的样品在不同磁场方向下表现单边两步和双边两步磁滞回线.考虑不同交换偏置方向的畴壁形核和位移模型,能够很好地解释磁化翻转路径随磁场方向的变化规律和拟合磁化翻转场的角度依赖关系,表明交换偏置方向的改变使得畴壁形核能发生显著变化.     

脉冲偏磁场作用下硬磁泡形成与温度的关系

用一次脉冲偏场法研究了外延石榴石磁泡薄膜条状畴畴壁中VBL群体形成与温度的关系。发现了与材料参量有关的临界温度T₀₂,当T>T₀₂时,硬磁泡不再形成。还发现了当T02时,VBL群体形成有两个明显不同的阶段,它们的分界温度为T₀₁。定性解释了第一个阶段的实验曲线并用双重曝光照相法揭示了两个阶段中导致软畴段硬化的运动形式的差别。 关键词：     

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.     

横向偏置场作用的非晶带巨磁阻抗效应理论

采用多畴结构模型,考虑非晶带具有180°畴壁的磁畴及其两面的偏置磁场方向的不同,根据自由能最小原理,Maxwell方程组及带阻尼项的Landau-Lifshitz方程,建立了非晶态合金带在横向偏置磁场作用下的巨磁阻抗效应的理论计算公式. 提出并采用四状态平均磁导率代替单畴模型获得的磁导率,得到了更符合实际的处于偏置场作用的阻抗随外磁场变化的理论结果. 关键词： 偏置磁场 四状态 多畴结构 巨磁阻抗     

铁电测量中的亚微观信号

在铁电基本测量中,通常用积分信号来研究样品庄电场作用下的极化[1]或温度变化时的热释电荷[2].然而从微分信号可以得到更多的关于极化机理的信息[3].微分信号反映了电畴运动的亚微观过程.在铁电晶体中,热运动以结构粒子或以晶胞为单位计算,而畴运动则以整个畴的体积为单位计算.后者比前者大很多,因此畴运动的起伏对宏观测量的影响要比热噪声大三、四个数量级以上.将测量系统设计到其灵敏度不足以分辨热噪声,但能保留畴运动的亚微观信号,这对积分信号来说完全不可能;然而对于微分信号则很容易做到. 用50Hz交变电场观察BaTiO3多畴单晶体的…     

Co纳米线磁矩反转动态过程的有限元微磁学模拟

采用有限元微磁学模拟方法研究了Co纳米线在不同外加恒磁场下磁矩的翻转过程.研究结果表明在直径为10 nm的Co纳米线内,经过一定的形核时间将在其一端形成一个反向磁畴.磁畴壁的类型为横向畴壁,该畴壁将在一外加恒定磁场的驱动下匀速地从一端运动到另一端.畴壁的运动速度与外加磁场大小呈线性关系.在H为1000 kA/m时,发现在纳米线的两端均会形成一个“头对头”的反向磁畴.计算结果表明,畴壁内磁矩的方向旋转一个周期所导致的畴壁运动的距离相同,与外加磁场强度无关. 关键词： 磁性纳米线 微磁学模拟 磁畴 横向畴壁     

紫外激光诱导近化学计量比钽酸锂晶体铁电畴反转

对紫外激光诱导近化学计量比钽酸锂晶体铁电畴反转进行了实验研究。波长为351 nm的连续紫外激光被聚焦在近化学计量比钽酸锂晶体的-z表面,同时沿与晶体自发极化相反的方向施加均匀外电场。实验证实紫外激光辐照可以有效地降低晶体畴反转所需的矫顽电场,采用数字全息干涉测量技术检测证实在激光辐照区域实现局域畴反转。研究表明采用紫外激光诱导可以实现对近化学计量比钽酸锂晶体铁电畴反转的局域控制。提出了物理机理的理论分析,认为外电场和激光辐照场的共同作用在晶体内部产生高浓度、大尺寸的缺陷结构,缺陷一定程度上降低畴体成核和畴壁运动所需要克服的退极化能和畴壁能,实现激光诱导畴反转。     

掺镁铌酸锂亚微米结构畴反转的研究

研究了掺镁铌酸锂(MgO：LiNbO₃)的极化特性及其畴壁运动的性质,通过调节多个脉冲外加电场来控制畴壁的运动,在背向反转效应作用下,反转畴发生劈裂,制备出均匀的掺镁铌酸锂亚微米周期畴结构,并分析探讨了掺镁铌酸锂亚微米结构的成因及其反转机理. 关键词： 亚微米畴结构 掺镁铌酸锂 背向反转     

立方磁晶各向异性对面内磁场中条畴和磁泡稳定性的影响

在八个(111)面磁泡膜上,观察了施加面内(in-plane)磁场后在不同晶轴方向上条状畴的消失过程,测量了条畴消失场H_s^*和磁畴消失场H_k^*与面内磁场的方向的关系。本文计及立方磁晶各向异性,完善了面内磁场中条畴的稳定性理论。用该理论定性地解释了实验结果的主要特点。导出了H_s^*与立方各向异性及面内场方向的两种近似的理论关系,它们分别适用于面内场方向靠近和不十分靠近〈110〉晶轴的情形。它们和实验结果是大致符合的。在〈110〉晶轴上,理论关系具有下列简单的形式:H_k^*<110>=H_s^*<110>=H_k{1+(k₁/2K_u)-[al/h(4πM_s/H_k)²]^2/3},此式与实验结果符合得相当好。 关键词：     

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.     

Fe84Zr3.5Nb3.5B8Cu1薄带的动态磁化过程

由于铁磁性样品的交流磁化率虚部χ″随磁场强度H的变化是非线性的，在低场(0～12 mT)有一个与铁磁共振信号强度相当的低场非共振信号. 利用ESR谱仪测量交流磁化率虚部χ″对磁场强度H的一次微分随磁场强度的变化dχ″/dH～H，研究Fe₈₄Zr_3.5Nb_3.5B₈Cu₁合金薄带的动态磁化特性. 合金薄带样品是各向异性的，易磁化轴（易轴）在薄带的横向方向，外加磁场H在易轴方向. 样品在可逆磁化区域(0～2.0 mT)和趋近饱和的磁化区域(9.0 mT以上)，dχ″/dH=0；在不可逆畴壁移动过程中，当H为4.2 mT 时, χ″(H)达到最大值χ_max；在磁畴转动过程中，χ″(H)正比于H²（瑞利区）；而实验中却发现，在某些区域交流磁化率虚部χ″(H) 与磁场强度H的n次方即Hⁿ(n≥3)有关；而且发现，在一定区域，有三段不可逆畴壁移动和磁畴转动交替出现的现象. 在这一过程中，dχ″/dH为常数的磁场范围分别为4.8～5.2mT, 5.8～6.4 mT, 8.0～8.5 mT, 其常数相对值分别为1：0.85：0.60. 样品的交流磁化率虚部χ″对磁场H的微分dχ″/dH随磁场H的这一变化规律反映了不可逆畴壁移动和磁畴转动交替发生的微观过程.