Моделирование безактивационного смещения доменной границы и исследование центров закрепления в тонких пермаллоевых пленках

• Автор: Живаев, Василий Петрович
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 131 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. Краткий исторический обзор

1.1. Взаимодействие дефектов с доменной границей

1.2. Численные эксперименты по смещению упругой нити через хаотические сетки точечных препятствий

1.3. Экспериментальное исследование поля

дефектов в тонких пермаллоевых пленках

ГЛАВА II. Моделирование на ЭВМ смещения гибкой доменной

границы в тонкой пермаллоевой пленке

2.1. Описание модели

2.2. Описание движения доменной границы по результатам машинного эксперимента

2.3. Функции распределения углов излома устойчивых конфигураций при безактиваци-онном смещении доменной границы через хаотические сетки препятствий
2.4. Распределение длин сегментов,зависимость средней длины сегмента устойчивой конфигурации доменной границы от внешнего поля
2.5. Влияние размагничивающего поля на
процесс смещения доменной границы
2.6. Выводы

ГЛАВА III. Аналоговое моделирование процесса
смещения гибкой доменной границы
в тонкой ферромагнитной пленке
3.1. Аналоговая модель. Экспериментальная установка. Цель и методика проведения эксперимента
3.2. Решение обратной задачи
3.3. Выводы
Глава IV. Статистические характеристики центров
закрепления доменной границы в тонких пермаллоевых пленках
4.1. Объекты исследования
4.2. Методика наблюдения и обработки устойчивых конфигураций ДГ
4.3. Магнитооптические наблюдения движения доменных границ в исследуемых пермаллоевых пленках
4.4. Результаты решения обратной задачи
4.5. Движение доменной границы в режиме сползания
4.6. Обсуждение результатов
4.7. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ III
ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
- 4 -
В большинстве случае перемагничивание магнитных материалов осуществляется путем смещения доменных границ. При этом доменная граница взаимодействует с дефектами материала.^ являющимися центрами закрепления, хаотически расположенными в образце и создающими для границы энергетические барьеры [х].
Исследование физических свойств центров закрепления является актуальнейшей проблемой в связи с необходимостью улучшения технологических и эксплуатационных свойств магнитных материалов и повышения их качества. Так, например, использование тонких ферромагнитных пленок в качестве различных устройств в радиоэлектронике [2, з] требует знания характеристик поля дефектов, определяющих движение доменных границ.
Во многих случаях взаимодействие доменных границ с дефектами приводит к изменению ее формы, при контакте с препятствием граница изгибается. Это изменение наиболее сильно в том случае, когда дефекты можно считать локализованными, то есть когда среднее расстояние между дефектами много больше радиуса их взаимодействия с границей. Величина изгибов зависит от свойств границы ( ее поверхностной энергии ) и характеристик поля дефектов, которыми являются распределение критических сил взаимодействия дефектов с доменной границей по величине и поверхностная концентрация дефектов. Под силой взаимодействия понимается производная от энергии связи доменной границы с дефектом по координате. Критическая сила - максимальная сила, с которой дефект может удерживать доменную границу. Связь между характеристиками формы доменной границы (случайными изгибами) и характеристиками поля дефектов является основанием для исполь-
- 49 ->
Длина квадратной площадки = 200, число препятствий на ней 20 ООО.
Отметим, что отклонение от зависимости (1.7) наблюдается в очень малых полях, когда доменную границу можно считать почти прямой. В этом случае распределение длин сегментов описывается
зависимостью, полученной в
При анализе экспериментальных данных и в теоретических работах по исследованию движения ДГ (или дислокации в кристалле) широко используется формула Фриделя [и]. Она дает зависимость средней длины сегмента упругой нити от величины внешнего поля в виде:
(2>з)
Машинное моделирование термоактивированного движения нити чрез сетку случайно расположенных одинаковых препятствий при низких температурах дает результаты, согласующиеся с законом
. На основе результатов работ [15,18] и проведенного машинного эксперимента обнаружено, что при безактивационном движении нити через сетку препятствий соотношение Фриделя как правило не выполняется.
В дальнейшем для удобства будем говорить не о средней длине сегмента (О, а 0 плотности препятствий на конфигурации т=г («>Г Кроме этого, введем безразмерное поле т-*./«>. длину сегмента и плотность пп1
В этих обозначениях формула Фриделя запишется так:т*(т)=|/-^-Предположим, что все препятствия одинаковы. Тогда, следуя [15] ,
получим уравнение, описывающее зависимость т* на наиболее часто встречающихся конфигурациях нити в виде