Структурные неоднородности намагниченности и составляющих ее полей в доменных стенках одноосных магнитных пленок

• Автор: Скачков, Дмитрий Геннадьевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 123 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. СТАТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЕРИОДИЧЕСКИХ ДОМЕННЫХ СТРУКТУР И ДОМЕННЫХ СТЕНОК. ПОЛЕ ВЕКТОРА НАМАГНИЧЕННОСТИ

§ 1. Внутренняя структура доменных стенок

1. Доменные структуры ферромагнетиков

2. Теория статической устойчивости полосовой доменной структуры.

3. Структура стенки Блоха и Нееля

4. Структура стенки, содержащей вертикальные линии Блоха

5. Трехмерное моделирование ДС с ВБЛ

6. Основные представления модели горизонтальной линии Блоха

§2. Поле вектора намагниченности и его графическое представление

1. Вихревая и потенциальная части поля вектора намагниченности.
2. Графическое представление поля вектора намагниченности
3. Понятие “силовые линии”
Выводы
ГЛАВА 2. МЕТОДИКИ ЧИСЛЕННОГО ЭКСПЕРИМЕНТА
§ 1. Методика вычислений равновесного периода структуры намагниченности
1. Условия численного эксперимента
2. Вычисление равновесного периода структуры
3. Построение фазовых диаграмм устойчивости периодических
доменных структур на плоскости (£>, 7)

§2. Методика интегрирования уравнений Ландау-Лифшица-Гильберта при
неравномерном разбиении периода структуры
Выводы
ГЛАВА 3. СТРУКТУРНЫЕ НЕОДНОРОДНОСТИ
НАМАГНИЧЕННОСТИ В ДОМЕННЫХ СТЕНКАХ
§1. Периодические структуры намагниченности
§2. Исследование на устойчивость исходных структур намагниченности
§3. Энергетические характеристики ГБЛ
§4. Влияние параметров пленки на пространственные характеристики ГБЛ 84 Выводы
ГЛАВА 4. ТОПОЛОГИЯ ВИХРЕВОЙ И ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ЧАСТЕЙ
ПОЛЯ ВЕКТОРА НАМАГНИЧЕННОСТИ ВНУТРИ МАГНИТНОЙ ПЛЕНКИ
§1. Силовые линии плоского поля В~ = {Втх,0,Вт2)
§2. Силовые линии поля В„
§3. Силовые линии поля Н,„

§4. Вихревое поле Вт в сравнении с модельными формулами
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Современная жизнь во многих аспектах автоматизирована с использованием ферро- и ферримагнитных материалов практически во всех важных технических областях: электрических источниках, миниатюрных моторах, компьютерной технике, магнитной высокоплотной записи, телекоммуникации, навигации, авиации и операций в космосе, автоматической микромеханике, медицине, сенсорной технике, магнетокалорических рефрижераторах, при тестировании материалов.
Недавние разработки в области обменносвязанных тонкопленочных систем и использование новых технологий для разработки нанокристалличе-ских (НК) магнитных материалов инициировали многочисленные исследования по разработке устройств с расширенными магнитными свойствами для переноса энергии, по созданию высокомощных и миниатюрных электромоторов, по медицинским применениям и по сенсорной и магнитозаписывающей индустрии, известной сейчас как магнетоэлектроника.
Согласно изданию [1] можно выделить следующие современные направления исследований по использованию материалов с уникальными магнитными свойствами (эти материалы имеют в основном нанокристалличе-скую структуру, либо представляют собой пленку, по крайней мере один из размеров которой лежит в нанометрическом диапазоне).
- Высокопроницаемые нанокристаллические материалы, основанные на Ее351 с добавками Си, N6, 2г, В (Ппете!) достигающие проницаемости до 105 - 106.
- Высококоэрцитивные НК-материалы, основанные на Ыб2Ре|4В и СоБт сплавах, с полями коэрцитивности от 1,5 Т для ШЬеВ и до 3,5 Т для магнитов на основе БтгСои. Достигнута максимальная энергия в 450 кДж/м3 для технических магнитов.

A = A0 + A3 (cftp/ait)2 + Q~l sin2 (fTj
Для локальной плотности энергии стенки о имеем из (1.21) следующие соотношения:
ст = 4(АК)У2 [l + А0 (dq/dxf + Q~' sin2 ф . (1.22)
или же, разлагая (1.21) в ряд по малому параметру (% - К),
о = 4 (АК)'12 + 2 АЛ0 {dy/dx)2 + 4tiM2A0 sin2 ф. (1.23)
Здесь два последних члена представляют собой плотность энергии собственно ВБЛ и обусловлены энергией обменного взаимодействия и энергией размагничивания. По существу, ВБЛ можно рассматривать как границу, разделяющую два участка стенки, и ширина линии определяется конкуренцией обменной энергии и магнитостатической энергии. Распределение ср(х) в линии описывается соотношением
Ao?~ = sincP’ С1-24)

ф = 2arctg

ґх-ХЛЛ
Ао J)
где X- координата центра линии.
Рассмотрим согласно работе [87] свойства вертикальных блоховских линий и блоховских точек (БТ) в доменных стенках в пленках с плоскостной анизотропией.
В работе [88] было впервые экспериментально показано, что в приповерхностной области монокристаллов железа 180° ДС имеет неелевскую (перпендикулярную плоскости ДС) составляющую намагниченности, близкую по величине к намагниченности насыщения М5.