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上特殊形状的铁磁体极靴可构成强磁透镜,常用于电子显微镜和电子束加工机中。 ...
铁磁体和反铁磁体的异质结构对铁磁体和非磁性衬底之间界面的研究表明,与铁磁性衬底的相互作用可能在衬底中诱导长程铁磁有序,而其本身并不显示铁磁有序。感应磁化强度可以与铁磁体的磁化强度平行或反平行,这取决于交换相互作用的符号。这可能会导致铁磁层的产生,即使是在其整体形式是反铁磁的材料,如观察到的,如超薄的Cr膜在Fe上。在这种情况下,衬底中的长程顺序——无论是反铁磁体还是非磁性金属——是由与铁磁性衬底的相互作用决定的,并且可以预期它会显示出同样的温度依赖性。事实上,Mn对Ni的这种感应磁序的温度依赖性被研究了,发现与衬底的相同。当然,随着反铁磁层厚度的增加,整体反铁磁态将占上风,每一层将显示自己的有 ...
减少合成反铁磁体中Dzyaloshinskii-Moriya相互作用和无场自旋轨道转矩开关(本文译自Reducing Dzyaloshinskii-Moriya interaction and field-free spin-orbit torque switching in synthetic antiferromagnets,NATURE COMMUNICATIONS | (2021) 12:3113 | https://doi.org/10.1038/s41467-021-23414-3 | www.nature.com/naturecommunications) 介绍磁隧道结(MTJs ...
量失去平衡。铁磁体的晶体对称性产生了磁晶(各向异性)能量,也寻求zui小值。当磁畴的磁化方向与shou选晶体学方向对齐时,例如铁含量< 100 >。这些方向也被称为易磁化轴。所有这些划分为磁畴和磁矩排列产生晶格应变,通过磁弹性能量与区域磁化的方向有关。当晶格变形使磁畴在磁化方向上拉长或收缩时,该能量达到zui小。在具有反平行磁化的畴之间形成的磁壁引入了它自己的能量,与磁壁本身相关的能量。这是能量平衡中的第五种能量,这是由于磁壁在单位表面积和单位壁厚上都有一定的能量。它的产生是因为那些原子力矩不平行于彼此,或者不平行于一个简单的轴。壁面能量Ewall增加了交换能,其中壁面附近的交换能 ...
和氧等元素。铁磁体在居里温度Tc以上变为顺磁性。当外磁场作用于顺磁性材料时,产生与磁场平行的弱感应磁化。然而,与外场成正比的感应磁化强度仍然存在正的,不像反磁铁。另一方面,磁化率作为一个量与绝对温度T成反比,如图1b,这种反比也被称为居里-魏斯定律。顺磁体的相对磁化率为正。顺磁性在某些方面类似于铁磁性,因为它同样归因于不成对的电子自旋。然而,由于不同的电子构型,这些自旋可以自由地改变方向,这与铁磁体中的自旋不同。在顺磁体中,由于热搅动,自旋在一定温度下具有随机方向。图1反铁磁性反铁磁性是一种在不同亚晶格上有序排列反平行排列自旋的磁性,使得反铁磁性结构没有净自发磁化。反铁磁材料具有很小的磁导率, ...
入磁体,吸引铁磁体向磁体移动,即使两者相隔一定距离。图1 (a)磁铁或磁化材料外部的磁场表示,(b)放置在磁场H中的长度为l的棒上的一对磁力pH考虑一个长度为l的条形磁铁,两端磁极分别为p和-p,置于均匀磁场中(图1b)。在这种情况下,磁力对产生扭矩L其中θ为外加磁场方向H与条形磁铁磁化强度方向M之间的夹角。在这种情况下,积pl是棒的磁化强度M。在没有摩擦力的情况下,力矩所做的功产生势能U:这个方程特别重要,当讨论磁畴和它们的磁化向外施加磁场的重新排列时。可以看出,势能在θ为0时具有zui小值。当长l趋近于零值,且磁极强度p同时趋近于无穷大时,称为磁偶极子。另外,磁偶极子也可以由一个跨越零维面 ...
易的磁化轴。铁磁体可以沿着晶体学方向不太困难地磁化。至少在晶体结构的铁磁体中是这样的。如果铁磁性材料由随机晶体取向的颗粒组成,一个简单的磁化轴仍然是可能的,然而,它将主要由材料加工决定,众所周知,它会改变磁畴结构,从而改变它们的磁化方向。被称为畴壁的过渡层通常有两种类型,尽管根据材料的晶体结构以及一些加工因素,其他的壁构型也是可能的。在fcc或bcc等立方结构中,常见的壁面类型是Bloch壁面和Neel壁面。在布洛赫壁上,原子磁矩在磁矩平面外旋转。另一方面,尼尔壁以其在旋转发生时保持在平面上的原子力矩而闻名。由于畴磁化倾向于与shou选的晶体轴对齐,因此根据这些晶体轴在特定晶格中的角度,可以将 ...
和他的同事对铁磁体Fe、Co和Ni的各种MOKE谱进行了特别详细的研究。磁光测量在固态研究中不断成熟,成为一种有吸引力且广泛使用的光谱工具。因此,在过去的三十年中,出现了许多关于测量许多材料的MO光谱的出版物。当我们考虑哪一种MO效应被广泛使用时,我们会发现现在绝大多数的MO研究都是利用MO Kerr效应,而法拉第效应的使用要少得多。显而易见的原因是,对于金属材料,透射光的强度随着材料的厚度呈指数下降。法拉第效应仍然被用于半导体和掺入稀土离子的绝缘体的研究中。实验数据的总量已经变得太大,无法在一篇综述中涵盖。zui近,Buschow和Schoenes调查了大多数积累的实验MO数据,读者可以参考 ...
,允许在多畴铁磁体或被磁场穿透的超导体中分辨非常小(100nm)的磁性特征。继Bitter之后,各种磁场成像技术得到了发展。目前应用zui广泛的仪器是磁力显微镜。在MFM中,磁性对比是通过铁磁尖端与样品杂散微磁场之间的静磁相互作用来实现的,特别是在畴边界处。在测量过程中,探头尖端垂直于样品表面振动,并且由于杂散磁场的存在,振动的频率和振幅会发生梯度变化。MFM成像可以达到小于10 nm的空间分辨率,并且可以通过先jin的尖端技术来提高分辨率,例如通过聚焦离子束铣削来修饰探针尖端。MFM的优点包括相对较高的空间分辨率,操作简单,样品制备简单。缺点是很难直接从MFM图像中提取定量信息。也许MFM ...
上产生的。在铁磁体中,交换有利于平行电子自旋,空间磁性结构可以从非常简单到非常复杂。除了特殊的样品形状外,均匀磁化在与偶极子之间的远程相互作用相关的能量方面具有静磁成本。如果偶极子不完全平行,则能量可以zui小化,从而形成磁畴。各向异性效应有利于磁化取向沿着某些晶体学方向进一步复杂化的情况。这种竞争的本质可以用所谓的“交换长度”来概括,交换长度决定了磁化方向发生重要变化的zui小尺度,通常在纳米范围内。在非平衡状态下,过剩能量的存在会导致额外的复杂性,包括成核和区域的生长,自旋波激发在非常短波长的传播,以及类似鼓面振动的静磁模式的产生。这种物理学中zui成功的模型是经典的(把小体积的材料当作大 ...
减少合成反铁磁体中Dzyaloshinskii-Moriya相互作用和无场自旋轨道转矩开关Reducing Dzyaloshinskii-Moriya interaction and field-free spin-orbit torque switching in synthetic antiferromagnets垂直磁化合成反铁磁体(SAF)具有低净磁化强度、高热稳定性以及易读写等特点,取代磁隧道结的无铁磁层成为自旋电子器件的核心,已成为人们研究的热点。到目前为止,利用自旋轨道转矩(SOT)实现垂直SAF的确定性开关已有报道,但通常需要大的外部磁场来打破对称性,难以应用。结合理论分析和 ...
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