基于非共线自旋源的自旋轨道力矩驱动磁畴壁运动

通过电学有效驱动磁畴壁运动是自旋电子学领域的重要研究内容之一,其中零磁场下基于自旋轨道力矩效应驱动磁矩翻转是一种重要的磁畴壁运动调控方式.为了进一步实现低功耗、高速度、高效率的磁畴壁运动,本文研究了非共线自旋源所产生的区别于传统型自旋轨道力矩对磁畴的驱动行为.我们利用微磁学模拟研究了自旋流中类Rashba的S_y、类Dresselhaus的S_x和垂直于膜面的S_z三种自旋极化下自旋轨道力矩驱动磁畴壁运动,阐明了对布洛赫畴壁(Bloch wall)、奈尔畴壁(Néel wall)和头对头畴壁(head-to-head wall)的驱动及畴壁性质的影响,探究了Dzyaloshinskii-Moriya相互作用下磁畴壁运动中倾斜角的影响.本文对于理解基于非共线自旋源的自旋轨道力矩驱动磁畴壁运动具有一定意义,可为新型自旋电子器件的开发和应用提供物理基础.     

磁畴壁位移共振的非线性理论

近年来,在铁(?)氧磁物的频谱方面,引起了科学家的注意和研究。Rado 等人对铁镁铁(?)氧磁物的频谱,进行了量测。他们发现这类铁(?)氧磁物具有两个显著的共振区:一个在射频范围(f_0(?)50兆周/秒),它是由于磁畴壁的可逆位移;另一个在微波波段内(f_0(?)1000兆周/秒),它是由于磁畴的旋转。1948年,     

Nd_2Fe_(14)B磁畴结构参量的计算

一、引言 具有高矫顽力及最大磁能积的Nd-Fe-B永磁合金以其优异的磁性能吸引人们就其结构、磁性开展广泛研究。现已确认,有高饱和磁化强度和强单轴各向异性的硬磁性主相Nd_2Fe_(14)B对所有Nd-Fe-B永磁体(包括不同成分配方、不同工艺过程制备的Nd-Fe-B材料)的磁性起决定性作用。因此研究并确定Nd_2Fe_(14)B的磁畴结构参量便成为研究Nd-Fe-B     

硬磁性Nd60Al10Fe20Co10大块金属玻璃的磁畴结构

运用磁力显微镜对硬磁性Nd60Al10Fe20Co10大块金属玻璃（BMG）的磁畴结构进行了研究。结果表明,制备态材料中存在黑白磁斑相邻的微磁结构,磁畴的平均尺度约为360nm。这种磁畴结构与Nd基BMG的硬磁性是紧密相关的。由于BMG中存在的短程有序原子团簇的尺度只有几纳米量级,因而磁力图上亚微米尺度的黑白磁斑是由大量的原子团簇在强烈的交换耦合作用下磁矩平行排列形成的。而完全晶化的材料则呈顺磁性,其磁力力站已无明显的磁反差,但仍分布着一些间距较大的平均尺度为900nm的低矫顽力铁磁晶态相。     

YBa_2Cu_3O_(7-x)超导材料的(001)畴界和晶界

一、引言 Bednofz和Muller首先报告了钙钛矿结构的高T_c超导材料,从而迎来了超导材料研究的新突破。由于超导特性主要依赖于它们的结构,因此在大量的电子显微镜(TEM)观察中,我们始终把超导材料中孪晶、孪晶畴,畴界和晶界等显微结构特点作为主要的研究对象。大     

TbFeCo磁光盘的静态热磁写入和微米畴观察

具有垂直膜面磁各向异性的非晶稀土-过渡族金属(RE-TM)合金薄膜,是作为信息可擦除磁光光盘的高密度存储介质的较为合适的材料。近年来,对此类材料,尤其是铽-铁-钴(Tb-Fe-Co)、钆-铽-铁(Gd-Tb-Fe)等,在静态、动态磁光读-写特性方面的研究,国外报道已很多,国内还仅开始。     

Fe-Ni-Co-Mo和Fe-Co-V软磁合金的低频损耗

一些研究者对各种金属软磁合金测得的每周损耗和频率关系曲线表明,在500Hz以下呈现明显的非线性,并且具有相当大的反常损耗,这是各种软磁合金共有特性。对非线性来源,大多数人认为是由于畴壁间距随频率升高而减小引起的,而Sasaki却认为是由于热起伏磁后效引起的,并且对损耗贡献一个对数项lnf。Ferrari等人在实验上证明了在3％ Si—Fe合金中确实存在着畴壁的热激活运动,从而存在着热起伏磁后效。     

硬磁性Nd60Al10Fe20C010大块金属玻璃的磁畴结构

运用磁力显微镜对硬磁性Nd60All0Fe20Col0大块金属玻璃(BMG)的磁畴结构进行了研究.结果表明,制备态材料中存在黑白磁斑相邻的微磁结构,磁畴的平均尺度约为360 nm.这种磁畴结构与Nd基BMG的硬磁性是紧密相关的.由于BMG中存在的短程有序原子团簇的尺度只有几纳米量级,因而磁力图上亚微米尺度的黑白磁斑是由大量的原子团簇在强烈的交换耦合作用下磁矩平行排列形成的.而完全晶化的材料则呈顺磁性,其磁力图上已无明显的磁反差,但仍分布着一些间距较大的平均尺度为900 nm的低矫顽力铁磁晶态相.     

KIO_3晶体的去孪去畴

KIO_3晶体是一种优秀的非线性光学材料,由于存在着电畴与孪晶,一直未能制作成各种非线性光学器件.关于其铁电性质已有不少研究,本文报道该晶体去孪去畴方面的研究成果。     

砷化镓光导开关的畴电子崩理论分析

在分析半绝缘(SI)砷化镓光导开关(PCSS)中丝状电流(流注)形成和传播的实验结果 的基础上, 提出了高增益砷化镓光导开关中的畴电子崩(EAD)理论. 该理论完善了EAD 概 念, 揭示了高增益GaAs PCSS 中局域内的强电场作用和高载流子密度效应使非平衡载流子 密度稳定增长, 从而导致流注形成. 应用EAD理论合理地解释了GaAs PCSS 中电流丝的形 成和传播, 解释了在器件两端的偏置电场低于载流子本征碰撞电离的电场阈值条件下器件 中存在载流子雪崩生长等实验现象, 结果表明在这类具有转移电子效应的半导体器件中, EAD 理论是分析流注形成的基本理论.     

原子力显微术研究相分离混合单分子膜中微晶畴的多相性

近10年来,利用荧光显微术和布儒斯特角显微术等光学观测手段,已对气-液界面上两亲性分子的微晶畴结构(Domain)进行了广泛的研究.但是,这些研究主要集中在单组分单分子膜从液态扩张相(LE)到液态凝聚相(LC)的相变过程,很少涉及混合单分子膜的畴结构与相行为.这一状况主要源于光学显微术在分辨率上的局限性.新近出现的原子力显微术(AFM)由于其具有极高的分辨率,为混合单分子膜Domain结构的观测提供了十分有效的手段.这里,我们报道在混合单分子膜——花生酸(AA)和5,10,15-三苯基-20-(4-dl-α-苯丙氨酰氨基)苯基卟啉(TPPP)中所形成的Domain以及Domain的某些生长过程.     

Alnico V 合金的粉纹磁畴结构

在我們的实验工作中,观察了Alnico V合金在不同磁性状态下的粉紋图。样品为8×8×15毫米的长方体。結果表明,从1300℃淬火的試样,畴結构具有通常的单軸晶体的180°Weiss畴的特征(图1)。估計它的磁晶各向异性常数与鈷单晶为同一数量級,粉紋图与鈷单晶的相类似(图2)。     

单畴和多畴磁铁矿合成样品的部分非磁滞剩磁研究

应用部分非磁滞剩磁(pARM)谱, 对单畴和多畴亚铁磁性矿物携带的磁信息研究表明, 多畴颗粒明显具有软的矫顽力谱, 高于20 mT的pARM 可以有效地压抑多畴颗粒的信息. 此外, pARM的比值, 如pARM(5, 10 mT)/pARM(0, 5 mT), 与单畴和多畴亚铁磁性矿物的相对含量呈正相关. 因此, 利用这些新参数能够快速地判断岩石或沉积物中单畴亚铁磁性矿物的相对含量, 从而有助于沉积物的古气候和古地磁学研究.     

铁电单晶单畴化温度

经过人工极化的铁电体在铁电相变温度附近有特别大的热释电系数,有可能应用于热能和电能的直接转换而引起了广泛的注意。然而国内外传统采用的热释电系数测量方法在接近样品的居里点时并不可靠,只能给出虚假的数据,其中混杂有反向电畴生长的退极化效应的贡献。最近的实验证明,一个铁电单晶在低于其FE-PE相交点T_c的某个温度T_s以下,人工极化得到的单畴状态才是稳定的。在T_s和T_c之间的温度上,一个自由的铁电单晶将自发     

论相变矿物的高、低温相空间群类型与其畴结构特征之间的关系

近年来,随着透射电镜技术在矿物学中的不断应用,已经确认和论证了许多相变矿物的高、低温相空间群类型及由相变所产生的晶畴结构特征。那么,在总结这些大量具体矿物的研究结果的基础上,就有必要从普遍意义上讨论两相空间群类型与其畴结构特征之间的关系,以便建立起各种矿物晶体畴结构特征的内在规律性和系统性,并进而对未研究矿物的晶畴结构特征提供理论上的预测。     

RBa_2Cu_3O_(7-x)超导材料的孪晶畴与畴界

在高T_c氧化物超导材料中,有关(110)面的孪晶结构已有较多报道,并且证实这些呈孪晶畴的晶粒基本上是1:2:3的正交超导相。但是,对这些孪晶畴和它们所形成的畴界,在超导电性中究竟起何种作用,以及它们的大小、尺度分布情况等,有关此类结构与临界电流密度     

硬磁性Nd60Al10Fe20Co10大块金属玻璃的磁畴结构

运用磁力显微镜对硬磁性Nd₆₀A_l10Fe₂₀Co₁₀大块金属玻璃(BMG)的磁畴结构进行了研究. 结果表明, 制备态材料中存在黑白磁斑相邻的微磁结构, 磁畴的平均尺度约为360 nm. 这种磁畴结构与Nd基BMG的硬磁性是紧密相关的. 由于BMG中存在的短程有序原子团簇的尺度只有几纳米量级, 因而磁力图上亚微米尺度的黑白磁斑是由大量的原子团簇在强烈的交换耦合作用下磁矩平行排列形成的. 而完全晶化的材料则呈顺磁性, 其磁力图上已无明显的磁反差, 但仍分布着一些间距较大的平均尺度为900 nm的低矫顽力铁磁晶态相.     

钕-铁-硼单晶铁磁畴的光学电子显微镜观察

钕-铁-硼是第三代稀土永磁材料,其磁能积高,原料易得,性能良好,已获广泛应用。本文报道了首次采用光学电子显微镜观察到借助于冷坩埚技术制备的钕-铁-硼单晶铁磁畴的结果。 1 单晶生长 钕-铁-硼(Nd_2Fe_(14)B)单晶是采用提拉法,在由Hukin设计的冷坩埚中在磁场中悬浮的熔体中生长的。所用原料是以Nd(质量分数99～99.5),Fe(质量分数99)和B(质量分数99)烧结而成的合金,该合金起始组分为Nd_(15)Fe_(77)B_8,这一组分为前人报道的具有最佳磁性性质的合金,合金烧结后再熔融固化3～4次以期组分均匀化。     

LiTaO_3单晶宏观质量与畴结构的简便检测法

钽酸锂(LiTaO_3,简称LT)单晶具有优良的压电、热电和电光性能,已广泛应用于电视工业、红外技术和科学研究的其他领域。用作彩电声表面波滤波器基底材料的大尺寸x轴LT单晶,已形成了批量生产的规模。 生长出的LT晶体呈多畴结构,使用前必须进行极化处理使之变成单畴。     

LiNbO3:Ru:Fe晶体畴反转过程中的电色效应

观察到了双掺杂LiNbO₃:Ru:Fe晶体中电色效应伴随畴反转而发生, 且与畴反转一样也具有可逆性, 两者相辅相成, 畴反转导致了晶体变色, 电色效应促进了畴反转, 系统的实验结果证明了两者的相辅相成性. 基于铌酸锂铁电微结构模型, 简要解释了其机理. 而且发现在极化过程中电色效应促使了畴核的形成, 使之不同于非掺杂同成分比铌酸锂晶体的矫顽场大于击穿电场, 用恒定直流电场代替脉冲电场也能实现畴反转, 这将为周期性极化铌酸锂的制备提供一种新的技术改进.