反铁磁耦合纳米体系磁特性的微磁学研究

采用微磁学方法研究了磁层间反铁磁耦合强度对SyAF纳米体系磁特性的影响.当SyAF纳米体系上、下磁层间的反铁磁耦合强度不同时,SyAF纳米体系具有两种不同类型的磁滞回线.当磁层间反铁磁耦合强度较小时,体系的矫顽力随反铁磁耦合强度的增大而增大,反磁化机制为反磁化核的形成与传播的反转过程.而当磁层间反铁耦合强度较大时(0.2×10-3J.m-2),体系的矫顽力基本不随反铁磁耦合强度变化,并且在剩磁态为稳定的单畴结构,反磁化机制为类一致反转过程.这类SyAF纳米体系更适合于作为磁信息器件中自旋阀的自由层.     

反铁磁耦合双层膜结构体系的磁滞回线相图研究

基于Stoner-Wohlfarth模型研究了非对称型反铁磁耦合三层体系的磁滞特性,得到了不同磁层厚度以及磁参数下发生线性磁相变临界转换场的解析表达式,以及9种可能存在的不同类型易轴磁滞回线．基于磁相变的临界条件获得了非对称反铁磁耦合双层膜体系在k1-k2如空间的磁滞回线相图．非对称反铁磁耦合双层膜体系作为磁隧道结的自由层时,相对于单层结构自由层具有更好的热稳定性．     

LiFe_5O_8纳米晶的矫顽力和磁各向异性

用聚乙二醇（ＰＥＧ）和乙醇溶剂反沉淀法制备颗粒直径９．１～８６０ｎｍ的锂铁氧体纳米晶．Ｘ射线衍射分析表明这些纳米晶是纯ＬｉＦｅ５Ｏ８．用振动样品磁强计测量不同温度下的磁化和退化曲线,得出其比饱和磁化强度和矫顽力随纳米晶颗粒直径和温度的变化．利用趋近饱和定律求出不同温度下,样品的有效各向异性常数ＫＥ,发现颗粒直径为９．１ｎｍ的ＬｉＦｅ５Ｏ８纳米晶的ＫＥ比其大块材料的磁晶各向异性常数Ｋ１几乎增大１０倍．利用均匀转动反磁化和混合矫顽力模型计算纳米晶的不同温度下的矫顽力,得出与实验相符的结果     

三维Ising反铁磁-反铁磁超晶格的磁学性质

提出了用相关有效场理论来处理三维伊辛（Ising)反铁磁－反铁磁超晶格的磁性，研究了在无外场时AFAFS的临界温度与超晶格结构之间的关系。发现在超晶格元胞层数较少时，交换积分对临界温度起相当大的作用，且临界温度与关联参数有关，当Jα=Jb=Jx时，则返回到大块物质的临界温度。     

单粒子各向异性S=1 Heisenberg反铁磁链的热力学性质

在自洽的自旋波理论框架下，探讨了单粒子各向异性Ｓ＝１Ｈｅｉｓｅｎｂｅｒｇ反铁磁链的热力学能，能隙及关联长度等热力学性质，并与数值模拟和实验进行了比较。     

铁磁—反铁磁双层系统低温性质的理论研究

采用线性自旋波理论和利用数值计算方法得到低温下子晶体磁矩。反铁磁层内耦合强度Ｊ２对系统的磁矩有重要影响。     

BaM六角铁氧体的磁晶各向异性

本文半经验地得到了Fe~(3+)自由离子及其络离子系统的径向波函数R_3d(r),解释了3d电子的电子云延伸效应。并根据晶场理论用点电荷模型和高阶微扰近似,计算了BaM六角铁氧体2b晶座Fe~(3+)的单离子各向异性。计算结果与实验符合得很好。     

纳米硬磁相耦合永磁体的有效各向异性与矫顽力

通过建立球状晶粒模型，研究了纳米硬磁相晶粒之间的交换耦合相互作用对晶粒有效各向异性和矫顽力的影响，结果表明随着晶粒直径的减小，晶粒之间的交换耦合相互作用将随之增强，而材料的有效各向异性和矫顽力将逐渐下降。为了保证材料具有较高的各向异性和矫顽力，晶粒的直径应该大于20nm。同时，通过与实验数据的拟合，得到了矫顽力的最佳计算公式(H_c=0.32×2K_eff/J_s)。     

PrCo5的磁晶各向异性起源

用单粒子点电荷模型研究了ＰｒＣｏ５的磁晶各向异性，特别是计算了磁晶各向异性常数随温度的变化，计算结果表明：晶场和屏蔽因子对磁晶各向异性能有较大影响，而交换相互作用对各向异性能影响较小．同时，理论分析的结果也解释了实验上观察到的ＰｒＣｏ５由易锥面磁化转向易轴磁化的现象     

Sm2Fe17Cx化合物磁晶各向异性计算

用单离子模型计算了不同温度下Sm2Fe17Cx化合物磁晶各向异性场，结果与实验基本吻合.这表明用单离子理论解释Sm2Fe17Cx磁晶各向异性是比较成功的.     

单轴与交换各向异性垂直条件下外应力对FM/AFM体系交换偏置的影响

从单轴各向异性、交换各向异性、外应力三方面出发,根据Stoner-Wohlfarth模型及能量极小值原理,主要研究了在单轴各向异性与交换各向异性垂直条件下,改变外应力的方向对铁磁/反铁磁体系交换偏置角度依赖关系的影响.数值计算表明改变外应力的方向,可以使体系在单稳态与双稳态之间转变,导致角度依赖关系发生显著变化.     

Co-W磁性薄膜应变对其有效磁晶各向异性能的影响

利用磁控溅射在250℃的MgO(220)单晶基片上先后沉积Cr(100 nm)下底层和不同厚度(9~80 nm)的Co-11%W(原子分数)磁性层,二者取向附生生长关系为Cr(112)[111]∥Co-W(1010)[1210]和Cr(112)[110]∥Co-W(1010)[0001].随着膜厚的增加,Co-W在薄膜面内的压应变(ε0)从0.781 3%减小到0.544 5%,相应地其有效磁晶各向异性能一级常数Ke1ff由3.82×106减小到2.58×106erg/cc.该结果表明通过设计磁性层和下底层之...     

离子代换对Li—Mg—Ti—Zn系铁氧体磁性的影响

本文研究了离子代换对Li-Mg-Ti-Zn系铁氧体磁性(例如饱和磁化强度,磁晶各向异性、退磁态微波磁导率、铁磁共振线宽、矫顽力和剩磁比等)的影响。实验结果表明:非磁性离子代换量的变化引起材料磁特性的规律性变化。根据非磁性离子代换量和磁晶各向异性的关系,对实验结果作了合理的解释。     

磁性阴离子变换树脂的化学转化制备及其特性研究

利用化学转化法成功地制备了磁性阴离子交换树脂,对影响所制备树脂质量磁化率的几个主要因素进行了探讨,确定了最适制备条件,并对这类磁性树脂的结构和性能进行了研究,结果表明,化学转化法制成的磁性阴离子交换树脂磁性强,对碱液相当稳定,且树脂的交换容量基本不受磁化过程的影响。     

以NiFeNb为新种子层的纳米级坡莫合金薄膜的各向异性磁电阻

以三元合金NiFeNb作新种子层,采用直流磁控多靶设备制备了具有不同Nb含量(x)、NiFeNb厚度(t)和坡莫合金厚 度(d)的纳米级(Ni82Fe18)1-xNbx(tnm)/Ni82Fe18(dnm)/Ta(3nm)坡莫合金系列膜.测量了样品的各向异性磁电阻和微结 构.从实验角度详细研究了AMR随x,t,d和退火等工艺条件的变化.结果表明:①作为x或t的函数,AMR在x=23.8% 或x=2.75nm处分别最大;②NiFeNb作为种子层在提高坡莫合金薄膜各向异性磁电阻方面优于Ta;③在通过中高温退 火来改善坡莫合金薄膜AMR方面,NiFeNb种子层明显好于Ta和NiFeCr.     

层间交换耦合作用对面内单轴各向异性金属磁性三层膜微波物性的影响

基于Landau-Lifshitz方程和Maxwell方程组,我们探讨了垂直入射微波在面内单轴各向异性金属磁性三层膜中的传播性质.研究发现由于存在层间交换耦合作用,沿膜厚度方向不均匀的激发磁场显著影响铁磁层的磁导率,导致新颖的微波传播性质.     

锰对铁基合金磁特性的影响

用穆斯堡尔谱对比X射线衍射和磁矩测量法研究5种铁基合金Fe₆₀Ni_40-xMn_x(x=0,5,10)和Fe₆₀N i_35-xMn_xCo₅(x=5,10)中Mn含量对合金磁特性的影响. 结果表明, 随着Mn含量的增加, 超精细场分布向低场转移, 磁态也由铁磁态向反铁磁态转变 , 得到了平均超精细场H_hf、 磁化强度M及相关Mossbauer参数随合 金试样平均电子浓度的变化关系.     

脉冲磁场退火对取向硅钢磁性能的影响

通过对取向硅钢进行脉冲磁场退火实验,发现在相同的退火时间（6.0 min）内,低于1 T的脉冲磁场可以在一定程度上提高取向硅钢的磁感（B8）,而高于1 T的脉冲磁场则会使取向硅钢的磁性能急剧恶化.同时发现,脉冲直流电加热方式会使取向硅钢的磁性能恶化.研究表明,脉冲磁场退火有望成为一种调控材料微观结构的有效手段.     

电工钢磁性各向异性的预估

利用多晶材料织构取向分布函数(ODF)对单晶性质进行加权平均可有效预估其宏观磁性各向异性．运用ODF分析法对电工钢的磁感应强度进行了成功估算，并通过测定相同材质的多晶标样的磁感来确定计算所需的单晶性质．