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软磁薄膜材料高频响应的微磁学研究

作　者: 田俊红
导　师: 魏福林
学　校: 兰州大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 高频响应 微磁学 薄膜材料 软磁薄膜 各向异性场 磁头材料 高饱和磁感应强度 磁记录技术 超高密度 实验室研究
分类号: O484.43
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要


本文首先追溯了磁记录技术和微磁学的发展历史及现状,接着调研了软磁薄膜磁头材料的研究现状及其发展趋势,介绍了微磁学模拟出现的客观需要及其重要地位。对微磁学的基本理论及基本模型给出了一个简单介绍。结合本实验室研究的基础和已有成果对FeCo和FeAlN薄膜的磁导率的高频响应进行了微磁学模拟。 由于可用于超高密度磁记录写磁头和TMR与GMR的主要组成部分的良好前景,高饱和磁感应强度FeCo和FeAlN薄膜材料吸引了越来越多的注意。为了给写磁头的设计及材料性能的选取提供一些理论参考,我们对不同材料和同种材料在不同条件下的高频响应分别进行了微磁学模拟。 我们在详细分析软磁薄膜各向异性场形成机理的基础上,采用随机各向异性模型,选取交换长度尺度上的团簇来代替纳米晶粒作为微磁学研究的基本单元。模型中仔细考虑了薄膜内的静磁相互作用。 我们首先对FeCo和FehlN薄膜静态磁特性作了微磁学研究,在模拟数据与实验结果较好符合的基础上,对FeCo和FeAlN薄膜在宏观尺度下的高频响应进行了比较研究,在高频响应的微磁学模拟工作中,我们选取了非常宽的频率范围,模拟结果证实了初始磁导率与各向异性场成反比的性质。 由于应用手微磁器件(如单极写磁头极尖,MRAM单元自由层)的薄膜材料尺寸非常小,所以我们对薄膜材料在介观下的高频响应进行了微磁学模拟研究。对上述两种薄膜材料的微磁学研究表明:

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中图分类: > 数理科学和化学 > 物理学 > 固体物理学 > 薄膜物理学 > 薄膜的性质 > 磁性质
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