Ảnh hưởng của độ chặt kết nối giao diện lên quá trình khử từ cho cấu trúc ba lớp FePt/α-Fe/FePt theo phương pháp định hướng

Niao Bo1, GuoPing Zhao1,2, LinNing Ye3, JinSong Xu1, Ya Deng1
1College of Physics and Electronic Engineering, Sichuan Normal University, Chengdu, China
2State Key Laboratory of Electronic Thin Films and Integrated Devices, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu, China
3School of Economic Information Engineering, Southwestern University of Finance and Economics, Chengdu, China

Tóm tắt

Ảnh hưởng của sự kết nối trao đổi tại giao diện lên quá trình đảo ngược từ hóa đối với cấu trúc ba lớp FePt/α-Fe/FePt đã được nghiên cứu thông qua phương pháp vi từ. Công thức phân tích cho trường hạt nhân đã được suy ra. Kết quả cho thấy rằng trường hạt nhân tăng lên khi hằng số kết nối giao diện gia tăng. Đặc biệt, khi độ dày của lớp mềm nhỏ, ảnh hưởng của kết nối trao đổi lên trường hạt nhân là rất đáng kể. Các phân bố góc của từ hóa cho các hằng số kết nối trao đổi khác nhau đã được thu được qua tính toán số. Kết quả chỉ ra rằng phân bố góc của từ hóa không liên tục tại giao diện giữa các lớp cứng và mềm. Trong khi đó, trường giữ chặt giảm khi độ dày của lớp mềm và hằng số kết nối trao đổi tăng lên.

Từ khóa

#Giao diện #Kết nối trao đổi #Đảo ngược từ hóa #Trường hạt nhân #Từ hóa

Tài liệu tham khảo

Kneller E F, Hawig R. Exchange-spring magnet: a new material principle for permanent magnets. IEEE Trans Magn, 1991, 27: 3588–3560

Leineweber T, Kronmüller H J. Micromagnetic examination of exchange coupled ferromagnetic nanolayers. J Magn Magn Mater, 1997, 176: 145–154

Goll D, Macke S, Kronmüller H. Exchange coupled composite layers for magnetic recording. Physica B, 2008, 403: 338–341

Han G B, Gao R W, Fu S, et al. Effective anisotropy between magnetically soft and hard grains in nanocomposite magnets. Appl Phys A, 2005, 81: 579–582

Kronmüller H, Goll D. Pinning of domain walls in composite particles. Physica B, 2008, 403: 237–241

Zhao G P, Wang X L. Nucleation, pinning, and coercivity in magnetic nanosystem: An analytical micromagnetic approach. Phys Rev B, 2006, 74: 012409

Zhao G P, Zhao M G, Lim H S, et al. From nucleation to coercivity. Appl Phys Lett, 2005, 87: 162513

Zhao G P, Wang X L, Feng Y P, et al. Coherent Rotation and Effective Anisotropy. IEEE Trans Magn, 2007, 43: 2908–2910

Takahashia Y K, Seki T O, Hono K, et al. Microstructure and magnetic properties of FePt and Fe/FePt polycrystalline films with high coercivity. J Appl Phys, 2004, 96: 475–481

Zhao G Z, Chen B S, Gu Y X. Control-structural design optimization for vibration of piezoelectric intelligent truss structures. Struct Multidiscip Optim, 2009, 37: 509–519

Stoner E C, Wohlfarth E P. A mechanism of magnetic hysteresis in heterogeneous alloys. Phil Trans R Soc A, 1948, 240: 599–642

Asti G, Ghidini M, Pellicelli R, et al. Magnetic phase diagram and demagnetization process in perpendicular exchange-coupling multilayers. Phys Rev B, 2006, 73: 094406

Brown Jr W F. Virtues and weaknesses of the domain concept. Rev Mod Phys, 1945, 17: 15–19

Guslienko K Y, Chubykalo-Fesenko O, Mryasov O, et al. Magnetization reversal via perpendicular exchange spring in FePt/FeRh bilayer films. Phys Rev B, 2004, 70: 104405

Zhao G P, Chen L, Huang C W, et al. Evolution of domain walls and reversal mechanism in exchange-coupled. J Magn Magn Mater, 2009, 321: 2322–2326

Zhao G P, Xian C W, Yang C, et al. Analysis of the nucleation in hard/soft magnetic multilayers (in Chinese). Sci China Ser G-Phys Mech Astron, 2009, 39: 1728–1735

Xian C W, Zhao G P, Zhang Q X, et al. Magnetization reversal of perpendicularly orientated Nd2Fe14B/α-Fe trilayer (in Chinese). Acta Phys Sin, 2009, 58: 3509–3514