任意方向磁化磁各向异性单晶YIG薄膜中静磁波色散特性

考虑退磁场、单轴磁各向异性和立方磁各向异性,导出了在(110)面内与膜面法向[111]成任意角度磁化的单晶YIG薄膜的静磁波色散方程,并用该方程计算出了0°～90°范围内的静磁共振模式,与实验结果符合得较好.本文的理论和实验结果进一步完善了单层磁性薄膜的静磁模共振理论.     

连续双层YIG薄膜铁磁共振中的静磁模式

本文将文献[1]、[2]提出的单层铁磁薄膜的静磁理论扩展到具有单轴各向异性和立方各向异性的异磁化强度连续双层膜系统,考虑了K_u和K_1的影响之后,导出了频散方程式。用该方程式计算(La,Ga):YIG—La:YIG连续双层薄膜的静磁模共振波谱,其结果与实验波谱非常吻合。     

离子注入YIG薄膜中的静磁表面波

对M_s(饱和磁化强度)及H_■(磁晶各向异性场)非恒定的YIG(钇铁石榴石)薄膜中的静磁表面波的传播进行了理论分析,运用能量变分法导出静磁波的频散特性,对离子注入YIG薄膜的延迟特性进行了理论计算,计算与实验结果相符合.     

倾斜磁场下感生单轴磁各向异性对静磁正向体波激发的影响

研究了在倾斜磁场下感生单轴磁各向异性对静磁正向体波激发的影响，并考虑了易磁化轴垂直和平行于磁性薄膜两种情形，数值计算表明，在适当的倾斜磁场下，掺铋钇铁石榴石薄膜中的感生单轴磁各向异性能够显著降低静磁正向体波的插入损耗，增加激发带宽，因此，在静磁波器件和以静磁波为基础的磁光器件中，使用具有感生单轴各向异性的磁性薄膜可以显著提高器件的性能。     

YIG/Ta/CoTb/Pt多层膜中基于自旋轨道矩的全电学垂直磁矩翻转

自旋轨道矩为设计新型自旋电子存储和逻辑器件提供了物理基础,而实现零磁场自旋轨道矩操控磁矩翻转是此类自旋电子器件应用的物理基础.本工作在钇铁石榴石(Yttrium Iron Garnet, YIG)磁性绝缘薄膜层上生长了Ta/CoTb/Pt亚铁磁性多层膜,利用YIG磁性绝缘层对具有垂直磁各向异性的CoTb薄膜施加磁偶极相互作用场,再辅以Ta和Pt层中叠加的自旋轨道矩,实现零外场下对CoTb磁矩的操控和翻转.实验上通过反常霍尔效应及反常霍尔电阻测量脉冲电流诱导的磁化翻转行为,并在磁光克尔显微镜下观察到了脉冲电流驱动的磁畴壁运动特征,发现对于YIG/Ta/CoTb/Pt器件,由于受到底层YIG的影响,亚铁磁CoTb的磁畴以条纹状特征进行运动和完成磁化翻转,这与Si/Ta/CoTb/Pt薄膜磁化翻转特性存在显著区别.本文对于自旋电子低功耗器件尤其是全电学驱动的自旋轨道矩器件的研究,具有参考意义和潜在应用价值.     

Mn3Sn薄膜的磁光特性研究

采用超高真空分子束外延方法制备了Mn_3Sn(0002)取向薄膜.利用旋转磁光法测量了在膜面内不同方向施加磁场时的磁光克尔角,获得其最大磁光克尔角为20 mdeg.通过计算拟合,Mn_3Sn薄膜具有单轴单向磁各向异性,磁各向异性能常数(K_1)=3.75×10~3 J/m~3.通过对比Mn薄膜的实验数据,认为反铁磁构型的Mn与弱铁磁性的Mn_3Sn之间的界面磁耦合导致单轴单向磁各向异性,Mn的杂散磁矩对Mn_3Sn样品的磁光克尔角有贡献.     

由转矩测量磁性的一种特殊方法

将磁场偏开易磁化方向４５°角，测量在两个不同磁场强度时的转矩大小，通过计算得到磁性薄膜或颗粒的磁化强度和磁各向异性常数的数值．它不需要测量出转矩曲线，也不一定需要很高的磁场，使测量过程简单而方便．     

(La,Ga):YIG单晶薄膜的铁磁共振研究

本文研究了用于微波静磁波器件的(La,Ga):YIG单晶薄膜的铁磁共振特性,分析了共振线宽和单轴各向异性与生长条件、微观结构参数、表面质量之间的关系.从实验中观察到了三种性质不同的静磁共振模式,并根据这些模式并入一致共振模的条件对(La,Ga):YIG薄膜的线宽的增宽现象作了初步探讨.     

磁性波导中静磁体波传输特性的改进

分析了斜向静磁场情况下静磁正向体波在双层磁性波导中的传播特性,计算了YIG薄膜波导中静磁波传输功率与磁波薄膜磁化强度,斜向场倾角,间隔层尺寸的依赖关系。结果表明,通过改变双层波导薄膜的饱和磁化强度,间隔距离,可在较大的范围内调节静磁波的传输特性,改进静磁波的传输质量,同时,双层磁性薄膜波导中静磁波的传输特性优于单层膜情形,前者可以有效地提高静磁波的传输功率,有利于静磁波技术应用于静磁波器件和磁光波导器件。     

磁各向异性对YIG单晶磁性薄膜△H的贡献

在考虑任意磁化方向单轴和立方磁各向异性等效场的基础上，根据磁短进动方程，导出了张量磁化率X”的表达式，讨论了单晶YIG磁性薄膜中磁各向异性对铁磁共振线宽的贡献，用“各向异性线宽因子”的概念定量描述了这种贡献．理论计算与实验结果符合得很好．     

Ni／Cr多层膜的磁各向异性

利用振动样品磁强计和铁磁共振仪研究了Ｎｉ／Ｃｒ多摹 磁各向异性。     

直流偏磁场对第二类哑玲畴长度的影响

本文通过研究直流偏磁场Ｈｂ对标称成份为（ＹＳｍＣａ）３（ＦｅＧｅ）５Ｏ１２石榴石磁泡材料中第二类哑铃畴（ＩＤ）长度的影响，观察到：１）ＩＤ的长度随Ｈｂ的升高而缩短；２）经过直流偏场从低到高两次大幅度地准静态升降，ＩＤ长度与Ｈｂ的关系曲线基本重合；３）随着Ｈｂ的升高，直至ＩＩＤ缩灭的过程中，较长ＩＤ与较短ＩＤ的长度比变化不大．这些实验现象暗示，在Ｈｂ的准静态变化过程中ＩＤ畴壁中的垂直布洛赫线（ＶＢＬ）数目保持不变     

直流偏场和面内场交替作用对普通硬泡的影响

实验研究了直流偏场“整形”和面内场交替作用下普通硬磁泡畴壁中垂直布洛赫线（ＶＢＬ）的消失规律。发现存在一个与磁泡材料参量相关的使ＶＢＬ链解体的临界面内场范围［Ｈ（０）ｉｐ,Ｈ（２）ｉｐ］,证明了面内场作用下普通硬磁泡畴壁中ＶＢＬ的消失与其畴壁中所含ＶＢＬ数目的多少无关。为准确测得面内场作用下ＶＢＬ不稳定的最小临界面内场提供了一种实验方法     

铁磁共振下磁各向异性材料的负折射特性研究

利用Landau-Lifshitz-Gilbert模型理论计算了铁磁共振条件下天然材料锰钙钛矿薄膜的张量磁导率,发现铁磁共振能够获得负的磁导率,而锰钙钛矿材料特有的庞磁电阻效应可以得到负的介电常数,这使得负折射率成为可能.结合麦克斯韦方程组,分析了铁磁共振时材料的微波传播特性.研究结果表明,在外磁场下天然锰钙钛矿材料不仅可以获得负折射率,更重要的是负折射的工作频率受到了外磁场强弱的调制,材料具备了可调谐特性.     

颗粒型Ni/Pb不连续多层膜的铁磁共振研究

用射频磁控溅射方法制备了一系列颗粒型 N i/Pb不连续多层膜样品 ,并采用 X射线衍射方法表征了样品的微观结构。在铁磁共振实验中 ,观察到了一致进动模 (uniform m ode)和高场光学模 (optical mode)的共振吸收峰。主共振峰和光学模的峰位依赖于外磁场的角度及薄膜厚度。高场光学模的发现表明 ,颗粒型 N i/Pb不连续多层膜存在较强的反铁磁耦合 ,耦合强度随Pb层厚度以指数衰减形式变化。这与面内磁滞回线得到的饱和场随 Pb层厚度的变化关系定性上一致。     

平面对称图形静矩与惯性矩的关系研究

定义平面图形K绕Ox轴、Oy轴的静矩与惯性矩关系系数分别为px、py,通过对矩形、椭圆等典型图形px、py的计算发现,具有双重垂直对称平面图形K存在px=py=常数的关系;通过对等腰三角形、对称四边形等典型图形px、py的计算发现,具有单重对称平面图形存在px=常数1、py=常数2的关系,且在这两种情况下,px、py均具有标度变换不变性等性质。     

基于Alq3的有机发光二极管中的瞬时荧光与延迟荧光

制备了结构为ITO/CuPc/NPB/Alq3/LiF/Al的有机发光二极管, 并在100, 70, 40和15 K四个温度测量了器件在恒流偏置下电致发光随磁场的变化. 器件的电致发光包括瞬时荧光与延迟荧光两部分. 两者都可以受外加磁场影响, 但对磁场的依赖关系不同. 由此导出了在不同磁场强度时瞬时光强度与延迟光强度和总发光强度的关系. 基于对延迟光强度磁场效应的合理估计, 分别计算了器件在不同的温度、电流下瞬时光强度与延迟光强度的值, 和延迟光在器件总发光中的比重. 计算结果显示, 在15 K和160 μA时, 延迟光在器件总发光中的比重可超过20%. 对计算公式所基于的假设进行了分析, 并且探讨了这些假设对计算结果的影响.     

在垂直和任意方向磁场中的六角形超导网络相边界

给出了在垂直外磁场和任意方向外磁场中的七节点六角形超导网络相边的精确解析表达式,由此表达式求出了两种情况下的六角形网络的相边界,得到了在任意方向外磁场中的网络相边界Ｔｃ（Ｈ）是以敏感和复杂的方式依赖于磁场大小和方向,并对相边界Ｔｃ（Ｈ）这些特性的某些应用给予了讨论。     

Magnetoresistive sensors with hybrid Co/insulator/ZnO:Co junctions

Magnetic tunnel junctions (MTJs), as the seminal spintronic devices, are expected for applications in magnetoresistive sensors due to their large magnetoresistance (MR) and high field sensitivity. Two hybrid Co/insulator/ZnO:Co junctions were fabricated with two different barriers to investigate the magneto-transport properties. Experimental results indicate that, both Co/MgO/ZnO:Co and Co/ZnO/ZnO:Co junctions show the positive and nearly linear MR, and their tunnel magnetoresistances (TMR) are 21.8% and 13.6%, respectively, when the current is applied perpendicular to the film plane under the magnetic field of 2 T at 4 K. The nonlinearity of MR is less than 1% within the magnetic field (H) of 1 kOe < H < 12 kOe at low temperature, making them attractive as magnetoresistive sensors. The higher MR of Co/MgO/ZnO:Co junctions is due to the superior spin filtering effect and larger effective barrier height of the MgO barrier. This linear MR characteristic of Co/insulator/ZnO:Co structures shows a promising future on the applications of diluted magnetic semiconductors in magnetoresistive sensors.     

恒定磁场对神经元延迟整流钾通道特性的影响

为了研究中等强度恒定磁场（静磁场）对神经细胞离子通道特性的影响,利用线圈及磁铁产生3mT、30mT和100mT的恒定磁场,作用于急性分离的小鼠额叶皮层锥体神经元,应用全细胞膜片钳技术研究其延迟整流钾通道特性．实验发现,中等强度恒定磁场使神经细胞延迟整流钾通道电流峰值减小．磁场作用可显著改变激活过程,使激活曲线的半数激活电压和斜率因子发生改变．结果表明,3mT、30mT和100mT恒定磁场可改变神经元延迟整流钾通道特性,从而影响神经元的生理功能．