应力对铁磁/反铁磁双层体系交换偏置场的影响

研究在铁磁/反铁磁层体系中,当铁磁层中存在应力时对体系交换偏置场的影响.分别计算了改变应力大小和方向两种情况下,磁滞回线的变化以及偏置场随外磁场角度依赖关系的改变.结果表明:应力场沿着易轴方向时,偏置场随外磁场角度依赖关系表现为随着应力场的增大,偏置场的最大值变大,其最大值所对应的位置逐渐远离易轴.在外磁场与易轴成一定角度时,交换偏置场向左移动,并且阻碍沿磁场方向的磁化随着应力场的增加;当应力场旋转90°时,偏置场随外磁场角度依赖关系表现为随着应力场的增大,偏置场的最大值减小,其最大值所对应的位置逐渐靠近易轴.在外磁场与易轴成一定角度时,交换偏置场向右移动,并且促进沿磁场方向的磁化随着应力场的增加.     

双层铁磁薄膜中层间耦合和面外各向异性对系统共振频率的影响

本文采用能量极小原理,重点讨论了层间双线性耦合、双二次型耦合和面外单轴各向异性对双层铁磁薄膜中铁磁共振频率的影响。分别从三个方面讨论光学模和声学模共振频率对层间双线性耦合、双二次型耦合以及面外单轴各向异性的依赖。结果表明,层间双线性耦合和双二次型耦合可以提高光学模的共振频率。然而,面外单轴各向异性会降低光学模和声学模的共振频率,尤其是对声学模的影响更加明显。此外,对于光学模,双二次型耦合比双线性耦合更为重要。这些结果有助于新型微波器件的设计。     

坡莫合金纳米盘中交换偏置的涡旋动力学行为

提出铁磁反铁磁界面交换作用模型,并采用数值计算方法对在交换偏置场作用下坡莫合金纳米盘中涡旋的动力学行为进行研究.计算表明,在这种涡旋形钉扎场的作用下,涡旋核的螺旋运动频率会增大,而且随着铁磁/反铁磁之间界面交换作用的增加而线性增加;同时涡旋核向平衡位置的弛豫时间缩短,交换偏置作用起到了阻尼的效果.当有外磁场作用时,交换偏置使得铁磁层涡旋核运动轨迹不再是简单的螺旋曲线,核到盘中心的距离振荡增加直到达到一个稳定值.     

S=1反铁磁海森堡链的热力学性质

应用二阶格式函数方法。研究了双二次相互作用项对反铁磁海森堡链激发谱和热力学性质的影响，目前用二阶格林函数方法研究此类问题尚未见报导。研究发现随着双二次相互作用的增强，反铁磁海森堡链的Ｈａｌｄａｎｅ能隙将降低，内能增加，比热曲线的峰质左移，并且存在一个双二次相互作用临界值ａｃ，当ａ〉ａｃ时，将得不到体系的激发谱。     

交换各向异性与单轴各向异性非共线时铁磁／反铁磁体系的交换偏置

采用能量极小原理及S-W模型研究了交换各向异性与单轴各向异性非共线时,铁磁／反铁磁双层薄膜体系的交换偏置．不施加外磁场时,根据能量与铁磁层磁化强度方向之间的关系,我们发现体系可以处于单稳态与双稳态两种不同的状态,是由交换各向异性与单轴各向异性之间的竞争决定的．体系处于单稳态还是双稳态直接决定着交换偏置的角度依赖关系．分析磁化过程发现,外磁场沿内禀易轴、内禀难轴方向施加时,磁滞回线的一支转换场发生突变,另一支转换场则保持连续,最终导致交换偏置出现阶跃行为．数值计算表明,交换各向异性的大小及方向对角度依赖关系均有很大影响;交换偏置场与矫顽场在阶跃点均具有较大的数值．交换偏置的阶跃行为决定于铁磁．反铁磁界面耦合系数、耦合方向、铁磁层材料的单轴各向异性以及厚度,是体系自身的一种性质．     

铁磁—反铁磁双层系统的零温磁矩

在线性近似下导出二维各向异性四套子格子简立方 Heisenberg 铁磁—反铁磁双层系统模型的哈密顿量,采用矩阵格林函数运动方程技术,得到自旋波的色散关系.数值计算结果表明,层间和层内耦合强度对铁磁—反铁磁双层系统的磁性质有重要影响.     

铁磁性FeMnC插入层对FeMn/Co交换偏置的影响

我们用磁控溅射方法制备了FeMn/FeMnC/Co薄膜,研究了FeMn-FeMnC-Co体系的交换偏置现象,并探讨了铁磁薄膜FeMn/Co的交换偏置场相对于插入层FeMnC厚度的变化,发现随插入层FeMnC厚度的增加,交换偏置场Heb、矫顽力及剩磁比均减小.     

铁磁/反铁磁多层膜中纵向和垂直交换偏置

对于坡莫合金／CoO和坡莫合金／FeMn多层膜,无论是纵向交换偏置还是垂直交换偏置,其交换偏置场和矫顽力均随温度的升高而减小．研究表明：垂直交换偏置的建立可以产生垂直各向异性,其独特的温度特性使其在光磁混合记录技术方面有潜在的应用价值。     

随机晶场作用的铁磁自旋系统的临界特性

在伊辛模型的框架内考虑随机晶场作用的铁磁自旋系统的临界特性用有效场理论推导平方格子的磁化表达式 ,重点研究系统的临界特性 ,在某些晶场和随机浓度的范围内呈现出一些新的临界特性 ,我们详细讨论随机浓度对临界特性的影响 ,并给出了相图和磁化曲线     

磁晶各向异性对反铁磁耦合纳米体系磁特性的影响

采用微磁学方法研究了磁性层的磁晶各向异性对反铁磁耦合三层纳米体系磁特性的影响.结果表明:随着磁性层磁晶各向异性的增大,反铁磁耦合三层纳米体系具有4种不同类型的磁滞回线,上、下磁性层的反转场逐渐减小,而饱和场先减小后增大.当磁晶各向异性较小时,反磁化过程为反磁化核的形成与传播过程;当磁晶各向异性很大时,反磁化过程为先形成多畴微磁结构,再逐渐反转的过程.     

Ni／NiO交换偏置系统的制备与测试

将具有60keV能量的O离子注入通过分子外延束方法生长的Ni铁磁性薄膜,再将注入离子与基质原子发生化学反应所生成的反铁磁性NiO颗粒镶嵌于铁磁性薄膜中,在Ni／NiO界面处通过交换相互作用构建起交换偏置系统,在对系统进行场冷后,成功测量到磁滞回线的平移,在此基础上研究了系统的微观结构和磁特性,并对其中交换偏置的来源做出初步解释．通过调制注入离子的剂量,系统研究了不同因素对交换偏置的影响,优化了交换偏置系统的制备方法．     

基底偏压对氮化硼薄膜场发射特性的影响

利用射频磁控溅射方法, 在n型（100）Si（0.008～0.02 Ω·m）基底上沉积了氮化 硼（BN）薄膜. 红外光谱分析表明, BN薄膜结构均为六角BN（h-BN）相. 在超高真空系统中 测量了BN薄膜的场发射特性, 发现BN薄膜的场发射特性与基底偏压关系很大, 阈值电场随基 底偏压的增加先增加后减小. 基底偏压为-140 V时BN薄膜样品场发射特性要好于其他样品, 阈值电场低于8 V/μm. F~N曲线表明, 在外加电场的作用下, 电子隧穿BN薄膜表面势垒发射 到真空.     

复相多铁材料中电场调控自旋的翻转

电场调控的自旋翻转因在低能耗高密度的新型存储器件中有巨大的应用潜力而受到人们的广泛关注.在复相多铁材料中,利用磁电耦合效应有可能实现电场调控自旋的翻转.我们在CoPt/PMN-PT异质结中,利用电场调控矫顽力的变化,实现了电场调控自旋的翻转.在铁磁形状记忆合金Mn-Ni-Sn与0.7Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.3PbTiO3组成的复合材料中,通过电场调控交换偏置场的变化,无需偏置磁场就可以实现电场调控自旋的翻转.     

基于超磁致伸缩材料的谐波驱动器结构与磁场优化设计

基于超磁致伸缩材料(giant magnetostrictive material,GMM)正逆耦合效应以及能量转换特性,提出一种集驱动、传动及传感于一体的新型自感知谐波驱动器构想.利用ANSYS分析谐波减速器运行过程中波发生器应力分布情况,结合波发生器尺寸结构求解GMM棒的尺寸参数.基于毕奥萨伐尔定律推导驱动线圈内部磁场求解方法并设计驱动磁场和偏置磁场布置方式.利用COMSOL Multiphysics建立驱动器电磁机三场耦合模型,分析在不同条件下驱动线圈内部磁场分布情况以及驱动器的位移输出特性.结果表明:在永磁体总长度不变情况下,对永磁体实行内置均匀布置,随着永磁体片数逐渐增加,磁场均匀度从44％降低到26％,输出最大位移从0.123 mm下降到0.114 mm,GMM棒应力分布均匀度显著提高.     

最近邻强交换相互作用对spin-1纳米管磁化强度的影响

利用有效场理论研究纳米管上最近邻原子间强交换相互作用对Blume-Capel模型磁化强度的影响,得到系统格点的磁化强度与最近邻强交换相互作用和晶格场强度的关系。结果表明,最近邻强交换相互作用和晶格场强度等诸多因素相互竞争,使系统表现出丰富的磁学特性:正晶格场促进系统的磁化强度,且系统仅发生二级相变;负晶格场抑制系统的磁化强度,且系统发生一级和二级相变;不同位置的强交换相互作用对系统的磁化强度影响程度不同。     

磁性材料的交换偏置效应浅谈

交换偏置效应的根源在于铁磁反铁磁界面处交换各向异性能的存在,该效应导致磁滞回线偏置,已应用于信息存储技术及永磁体磁性增强。文章介绍了磁性材料的交换偏置研究进展情况、交换偏置效应的应用、交换偏置计算模型、交换偏置材料制备手段等方面,展望了在新理论、新实验技术的推动下交换偏置研究的前景。针对òscar Iglesias等提出的计算交换各向异性能的公式,提出了通过自洽场理论来得到更为准确的结果。     

一种针对脑部图像分割强度不均匀性的改进方法

强度不均匀性是医学图像中常见的问题,对图像的精确分割提出了许多挑战,图像分割是计算机视觉和计算的基础步骤,提出了一种基于模糊C均值(FCM)的能量最小化方法,将全局聚类和局部聚类相结合,用于磁共振(MR)脑图像的偏场估计和分割。该方法将MR图像分解为两个分量作为全局聚类项的优点,充分利用了表征组织物理性质的真实图像和解释强度不均匀性的偏置场及其各自的空间特性。MR图像的分解描述了整个图像中偏移场的变化,其中组织边界的某些深层变化细节可能会丢失。该方法利用了图像局部区域的不同偏移场的局部聚类项,较好地处理了不同组织间强度的深刻变化。由于局部聚类方法对偏移场的分布缺乏全局控制,此文利用了全局聚类和局部聚类的优点,考虑了两者的结合。在该方法中,通过能量最小化过程同时实现了偏移场估计和组织分割。用FCM迭代优化能量最小化问题,通过真实图像和合成图像与相关模型的对比实验,证明了该模型在偏差校正和分割精度方面的优越性。