Квазистатические и динамические петли гистерезиса пленок ферритов-гранатов

• Автор: Герасимов, Михаил Викторович
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 188 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Ферриты со структурой граната

Доменная структура магнитных пленок

Петли гистерезиса пленок ферритов-гранатов

Коэрцитивная сила пленок ферритов-гранатов

Выводы и постановка задачи

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕМАГ-

НИЧИВАНИЯ В ПЛЕНКАХ ФЕРРИТОВ-ГРАНАТОВ

Статические параметры пленок ферритов-гранатов и методы их измерения

Магнитооптическая установка для исследования квазиста-
тических и динамических процессов перемагничивания
Режимы работы магнитооптической установки
Оптимизация параметров магнитооптической установки
КВАЗИСТАТИЧЕСКИЕ ПЕТЛИ ГИСТЕРЕЗИСА
Форма и основные параметры петель гистерезиса пленок
ферритов-гранатов
Условия регистрации квазистатических петель гистерезиса_
Температурные зависимости параметров петли гистерезиса__
Коэрцитивная сила частных и предельных петель гистерезиса
Влияние рассогласования кристаллографических параметров пленки и подложки на коэрцитивную силу пленки

Глава 4. ДИНАМИЧЕСКИЕ ПЕТЛИ ГИСТЕРЕЗИСА
4.1. Динамические петли гистерезиса в диапазоне частот гармонического магнитного поля /= 0ч200 кГц
4.2. Поле старта и задержка возникновения зародышей перемаг-ничивания
4.3. Коэрцитивная сила пленок ферритов-гранатов в гармоническом магнитном поле
4.4. О причинах нестабильности петли гистерезиса
4.5. Частные асимметричные динамические петли гистерезиса
4.6. Динамические петли гистерезиса в присутствии постоянного поля смещения
4.7. Механизмы перемагничивания и форма петли гистерезиса_
Глава 5. ЧАСТНЫЕ ПЕТЛИ ГИСТЕРЕЗИСА И ФОРМИРОВАНИЕ
ДОМЕННЫХ СТРУКТУР
5.1. Формирование спиральных доменов в квазистатическом
магнитном поле
5.2. Эволюция динамического спирального домена в течение
периода гармонического магнитного поля
5.3. Формирование гигантских динамических доменов
5.4. Последовательность формирования двумерных решеток доменов в гармоническом магнитном поле
5.5. О механизме формирования двумерных решеток доменов в
гармоническом магнитном поле
5.6. Формирование двумерных решеток доменов в импульсном магнитном поле
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ

Петля магнитного гистерезиса - одна из важнейших и информативных характеристик магнитного материала. Гистерезисные явления отражают изменения в материале во время перемагничивания: генерацию и аннигиляцию доменов, перемещение и изменение длины доменных границ, вращение вектора намагниченности. С одной стороны, гистерезисные свойства, в частности коэрцитивная сила Нс, связаны с такими фундаментальными параметрами материала, как намагниченность, анизотропия, константа обмена; с другой стороны - характеризуют совершенство материала. Доменные границы действуют как зонды дефектов и измеренное значение Нс доменной границы содержит информацию о распределении и количестве дефектов.
Интерес к исследованию параметров петли гистерезиса монокристалли-ческих пленок ферритов-гранатов обусловлен их применением в качестве основы для различных устройств микроэлектроники и магнитооптики. Такие исследования ведутся, начиная с 1970-х годов (см., например, [22,47,92,95,100, 128,134]). Благодаря совершенству кристаллической структуры и разнообразию физических свойств ферриты-гранаты являются объектом проверки теоретических концепций магнетизма твердого тела. Относительно результатов исследования петель гистерезиса пленок ферритов-гранатов можно отметить, что основные усилия были направлены на изучение квазистатических петель [22,100], а в динамическом режиме - на изучение коэрцитивных свойств отдельных доменов и участков доменных границ [95]. Об актуальности проблемы говорит и тот факт, что модель петли гистерезиса, отражающая характерные особенности квазистатических экспериментальных петель пленок ферритов-гранатов, разработана недавно [121,122], а модели динамических петель отсутствуют.
В последнее время в связи с интересом к процессам формирования упорядоченных доменных структур [20,27,38-40,43,90], в частности двумерных

Коэрцитивная сила Нс, определяемая по полуширине предельной петли гистерезиса, превышает Нс, полученные методом осцилляции доменных границ; она близка к значениям Нс, полученным методом расширения доменов. Коэрцитивная сила Нс отражает в комплексе изменения в материале во время перемагничивания, включая зарождение и коллапсирование доменов, перемещение и изменение длины доменных границ [145].
Методы № 3 и 4 дают существенно большие значения коэрцитивности Нс, чем методы осцилляции доменных границ. В методе расширения доменов коэрцитивность Нс в полосовой доменной структуре больше, чем коэрцитив-ность в решетке ЦМД [145].
Коэрцитивность Нс зависит от плотности доменов (рис. 1.14, осцилля-торный метод). Плотность полосовых доменов и ЦМД регулировали постоянным полем смещения Нсм, а расстояние между пальчиковыми доменами - изменением градиентного поля Ир.
В результате, Нс в полосовой доменной структуре в размагниченном состоянии равна Нс в плотноупакованной решетке ЦМД [145] и сравнима с ко-эрцитивностью Нс в структуре пальчиковых доменов, если домены расположены рядом друг с другом. Таким образом, коэрцитивность Нс не является ни функцией длины доменной границы и не зависит от геометрии доменной границы. Причина увеличения коэрцитивности Нс с увеличением отношения ,ч/с1 (рис. 1.14) заключается в уменьшении взаимодействия доменов. Эти результаты подтверждены при исследовании решетки ЦМД [134] (рис. 1.15).
Влияние степени неоднородности магнитного поля на коэрцитивность Нс неоднозначно [5,143,148]. Это влияние может быть ответственно за такие эффекты, как зависимость Нс от вида доменной структуры или размера образца [146].
Коэрцитивность Нс, определяемая методами расширения домена, пере-