Формирование упорядоченных доменных структур в пленках ферритов-гранатов в импульсном магнитном поле

• Автор: Моисеев, Николай Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 138 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1Л. Доменная структура в ферромагнетиках
1.2. Методы наблюдения статических и динамических доменных структур
1.3. Монокристаллические пленки ферритов-гранатов
1.4. Динамика доменных границ, полосовых доменов
и ЦМД в магнитных пленках
1.5. Доменные структуры в пленках ферритов-гранатов
и методы их формирования
1.6. Выводы и постановка задачи
Глава 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
ПЛЕНОК ФЕРРИТОВ-ГРАНАТОВ
2.1. Методика исследования динамических свойств пленок ферритов-гранатов в импульсном магнитном поле
2.2. Формирование однородных и градиентных импульсных магнитных полей
2.3. Статические параметры монокристаллических пленок ферритов-гранатов и методы их исследования
2.4. Измерение и расчет параметров анизотропии магнитооптических пленок ферритов-гранатов с различной кристаллографической ориентацией
Глава 3. ДИНАМИКА ПОЛОСОВЫХ ДОМЕНОВ И ДОМЕННЫХ
ГРАНИЦ В ИМПУЛЬСНОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ
ЗЛ. Динамика доменных границ и полосовых доменов
3.2. Скорость удлинения и изгибная неустойчивость
полосового домена
3.3. Формирование массива прямолинейных полосовых
доменов
3.4. Динамика массива полосовых доменов в импульсном магнитном поле
Глава 4. ФОРМИРОВАГСИЕ УПОРЯДОЧЕННЫХ ДОМЕННЫХ СТРУКТУР ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ИМПУЛЬСНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ
4.1. Формирование сотовой доменной структуры
4.2. Влияние температуры на процесс формирования
сотовой доменной структуры
4.3. Условия формирования кольцевых доменов
4.4. Механизмы формирования кольцевых доменных
структур
4.5. Формирование спиральных доменов
4.6. Равновесные размеры упорядоченных доменных
структур
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ

Доменная структура и характер ее перестройки во внешнем магнитном поле важны для понимания физики магнитных явлений и определяют механизмы перемагничивания образцов, восприимчивость, динамические свойства и т.д. В последнее время интенсивно исследуются процессы упорядочения в доменной структуре магнитных пленок. Обнаружено формирование спиральных, кольцевых доменов, различных модификаций решеток цилиндрических магнитных доменов (ЦМД) и гантелевидных доменов [74,75,94,97], что дало новый импульс развитию физики доменных структур.
Подобного рода исследования, являются основой для создания разнообразных технических устройств. Например, кристаллы и пленки с гигантскими магнитооптическими эффектами нашли широкое применение в запоминающих и оптоэлектронных устройствах - модуляторах, дефлекторах, изоляторах, оптических процессорах [126]. Устойчивая работа таких приборов определяется в первую очередь возможностями управления параметрами доменных структур.
Объектами многих экспериментальных и теоретических исследований динамических свойств являлись доменные границы и ТТМД. Поведение полосовых доменов в импульсном поле изучено в меньшей степени, а динамика массива полосовых доменов изучалась лишь в единичных работах. В то же время полосовые домены являются основой спиральных, кольцевых и других доменных структур. Динамические свойства доменов в пленках ферритов-гранатов сложным образом зависят от магнитного поля, что связано как с динамическими преобразованиями структуры доменных границ, так и с комбинированным характером анизотропии пленок.
Наиболее полно теоретически и экспериментально изучены статические свойства упорядоченных доменных структур. Экспериментально исследованы условия образования структур в переменных и импульсных маг-

шается (рис. 1.4). Теория полосовых доменов [174] дает следующие соотношения, позволяющие рассчитать период и относительную намагниченность пленки при любом поле Нсм:

l/h=l
где k = 2/(l+4s); S = 1+ Q"1; (1.15)

HCM/M=M/Ms+kP0/(2h) X n"2sin[n7i( 1 +M/Mj)] [ 1 -ехр(-2пя л]~£ /Р0)]. (1.16)

В работе Горобца Ю.И. и др. [38] в рамках подхода Куи и Энца найдена зависимость величины поля насыщения для плоскопараллельной доменной структуры от параметров феррит-гранатовых пленок (Ms, h, 1).
В пленках ферритов-гранатов обычно формируется не строго полосовая, а лабиринтная структура. Лабиринтную доменную структуру можно сформировать, если намагнитить пленку до насыщения Нсм > Ннас, приложенного вдоль ОЛН, а затем выключить это поле. Здесь Ннас - поле насыщения пленки. При этом домены с обратной намагниченностью зарождаются на дефектах или краях образца и "прорастают" по всей площади пленки.
Рис. 1.4. Зависимости ширины "выгодно" лу+ и "невыгодно" у_ намагниченных полосовых доменов и их периода Р от нормированного поля смещения Нсм/М3.