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1、內(nèi)蒙古大學(xué)碩士學(xué)位論文外應(yīng)力對(duì)鐵磁/反鐵磁體系交換偏置的影響姓名:侯林林申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):物理學(xué)指導(dǎo)教師:云國(guó)宏20120330外應(yīng)力對(duì)鐵磁/反鐵磁體系交換偏置的影響摘要巨磁電阻(GMR)效應(yīng)被人們發(fā)現(xiàn)以來(lái),各種相關(guān)器件在機(jī)電、汽車及高密度信息儲(chǔ)存領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在磁電阻器件實(shí)用化過(guò)程中對(duì)鐵磁(FM)/反鐵磁(AFM)體系交換偏置的研究顯得十分重要。在理論方面人們已經(jīng)解釋了FM/AFM體系交換偏置角度依賴關(guān)系中出現(xiàn)階躍現(xiàn)象的原因,并發(fā)現(xiàn)外應(yīng)力可以有效地控制和調(diào)節(jié)FM/AFM體系的交換偏置。本文采用能量極小原理與Stoner
2、-Wohlfarth模型,從單軸各向異性、交換各向異性、外應(yīng)力三方面出發(fā),主要研究了單軸各向異性與交換各向異性相互垂直時(shí),改變外應(yīng)力的大小和方向?qū)w系磁化反轉(zhuǎn)機(jī)制以及角度依賴關(guān)系的影響,為人們獲得最大的交換偏置場(chǎng)和矯頑場(chǎng)從而優(yōu)化相關(guān)器件的性能提供了理論依據(jù)。數(shù)值計(jì)算表明,改變外應(yīng)力的大小和方向,導(dǎo)致體系在單穩(wěn)態(tài)與雙穩(wěn)態(tài)之間相互轉(zhuǎn)變以及交換偏置角度依賴關(guān)系的顯著變化。當(dāng)體系處于單穩(wěn)態(tài),·交換偏置場(chǎng)與矯頑場(chǎng)曲線中只出現(xiàn)四次階躍現(xiàn)象;當(dāng)體系處于雙穩(wěn)態(tài)時(shí),交換偏置場(chǎng)與矯頑場(chǎng)曲線中將出現(xiàn)八次階躍現(xiàn)象。相比單軸各向異性與交換各向異性平行的交換偏置
3、體系,改變外應(yīng)力的方向,角度依賴關(guān)系曲線具有明顯不同的變化趨勢(shì)。隨著外應(yīng)力角度的增大,交換偏置場(chǎng)的振蕩行為逐漸加強(qiáng),幅度也隨之發(fā)生變化。關(guān)鍵詞:鐵磁/反鐵磁體系;單軸各向異性;交換各向異性;外應(yīng)力;角度依賴THEEFFECTOFEXTERNALSTRESSONFERROMAGNETIC/ANTIFERROMAGNETICEXCHANGBIASSYSTEMSABSTRACTVariousgiantmagnetoresistancedevicesarewidelyappliedinthemechanicalandelectrical,au
4、tomotiveandhigh—densityinformationstorageareas,sincethegiantmagnetoresistance(GMR)effectisdiscovered.Itisveryimportanttoinvestigatetheferromagnetic(FM)/antiferromagnetic(AFM)exchangebiasintheusageofgiantmagnetoresistancedevices.Thereasonofjumpphenomenonoccuredintheangul
5、ardependenceoftheexchangebiasofFM/AFMsystemshasbeenexplmnedtheoretically,anditisfoundthattheextemalstressisavalidwaytocontrolandtunetheexchangebiasofFM/AFMsystems.Whentheuniaxialanisotropyandtheexchangeanisotropyareperpendicular,usingtheprincipleoftheminimumenergyandthe
6、Stoner-Wohlfarthmodel,wehavemainlystudiedtheeffectsoftheorientationandthemagnitudeofappliedstressontheexchangebiasmagnetizationreversalandtheangulardependencerelationofFM/AFMsystemsunderconsideringthe內(nèi)蒙古大學(xué)碩士學(xué)位論文?●一一一followingaspects,1.e.,uniaxialamsotropy’exchangeanisot
7、ropy,andextemalstress.ThisstudymayprovideatheoreticalbasistobeRerreceivethelargestexchangebiasfieldandthecoercivityfieldforoptimizingtherelevantdevices.ThenumericalresultsindicatethattherearetransitionsbetweenthemonostablestateandthebistablestateoftheFM/AFMsystems,andpr
8、ominentchangesintheangulardependenceofexchangebias.WhentheFM/AFMsystemsareinthemonostablestate,onlyfourjumpsap