TechShape.ru

Информационные технологии

Основные разделы

Доменная структура тонких магнитных пленок

Ферромагнитные образцы состоят из большого числа намагниченных до насыщения областей, векторы намагниченности в которых направлены в разные стороны. Если векторы намагниченности доменов ориентированы хаотически, то их векторная сумма будет равно нулю. Это состояние образца называется размагниченным. Такой ферромагнетик при отсутствии внешнего магнитного поля будет казаться ненамагниченным, хотя отдельные области самопроизвольной намагниченности сохраняются. При переходе от одного домена к соседнему происходит изменение направления намагниченности. Оно осуществляется не скачком, а постепенно, в пределах, в пределах некоторого промежуточного слоя определенной ширины. Слой между соседними доменами называется доменной границей (ДГ) или стенкой. В зависимости от толщины пленок в них встречаются разные типы ДГ. На рис.6 показано распределение векторов намагниченности в границах, которые наблюдаются в пленках толщиной более 100нм и массивных монокристаллах, где имеются антипараллельные домены. Такая модель границы была предложена Блохом. В блоховской границе происходит постепенный поворот векторов М

в плоскостях, параллельных плоскости доменной границы, пока направление намагниченности не изменится на противоположное. При этом в доменной границе возникают отличные от нуля проекции M

на нормаль к плоскости пленки (рис. 6).

Рис.6.

Распределение векторов намагниченности в блоховской доменной границе

Стрелки изображают векторные проекции векторов M

на плоскость, перпендикулярную ОЛН пленки.

В центральной части ДГ вектор M

оказывается направленным перпендикулярно к поверхности пленки. В результате на пересечении ДГ с поверхностью пленки возникают магнитные поля.

При уменьшении толщины пленок энергия этих полей, а соответственно и полная энергия блоховских границ возрастает. Поэтому в тонких пленках существование блоховских доменных границ энергетически невыгодно. Неель показал, что в пленках толщиной ниже определенной энергетически выгодна ДГ, в которой поворот векторов M

при переходе от одного домена к другому происходит в плоскости пленки. То есть перпендикулярная к поверхности пленки компонента намагниченности остается равной нулю. Доменная граница такого типа называется неелевской. Таким образом, для толстых пленок устойчивой является граница Блоха, а для тонких пленок, например толщиной менее 20 нм, - граница Нееля. При экспериментальном исследовании тонких пленок помимо рассмотренных двух типов доменных границ обнаружены ДГ, в которых чередуются элементы блоховских и неелевских границ. ДГ этого переходного типа получили название границ с перевязками. Границы с перевязками встречаются в интервале промежуточных толщин, где оба крайних случая энергетически эквивалентны. Этот интервал зависит от свойств пленок и приблизительно составляет 30-120 нм. Границы с перевязками иногда называют границами типа колючей проволоки.

Еще статьи

Схемные функции и частотные характеристики линейной электрической цепи
Цель курсовой работы - овладеть способами нахождения частотных характеристик цепи. Представленная схема нагрузки является фильтром частот, что определяет область её применения. Используемая при работе эквивалентная схема транзистора является простейшей (для облегчения расчетов), но она позволяет качеств ...

Все права защищены! 2018 - www.techshape.ru