固体磁性第5章.ppt

*当外场H与相邻磁畴的Ms成相等的角度, 畴壁不会发生位移,而是两侧磁畴的Ms发生转动, 畴壁中转动的总角度随H增大而减小.达到饱和时,?=0,畴壁消失. 38.38 (2) 薄膜中的Neel畴壁 在薄膜中,Bloch壁的Ms绕着畴壁法线方向旋转,壁上无磁荷, . 但在畴壁与薄膜表面交界处 , 有磁荷出现. 畴壁能?随薄膜厚度降低而升高. (b) 薄膜中Neel壁的Ms绕薄膜法线方向旋转. 薄膜表面无磁荷,但畴壁上出现磁荷. 畴壁能?随薄膜厚度降低而降低. 能够得到最佳的δ 和 ? Neel壁的Ms绕薄膜法线方向旋转, 在畴壁内 ,出现磁荷, 但薄膜表面无磁荷. 对于较薄的薄膜, Neel畴壁的能量 比Bloch畴壁能 低. NiFe薄膜,当 出现Bloch畴壁; 当 , 出现Neel畴壁; 当 , 出现枕木型(cross tie)畴壁. 枕木型畴壁 (3) 磁泡和垂直Bloch线(VBL). 38.42 5-3 磁畴结构 1、 大块材料磁畴宽度和表面畴 内部畴: 一般较简单及均匀分布. 宽度依赖于样品尺寸L及表面畴. 单轴晶体的表面畴结构. (1) 单轴晶体中的开放的畴结构. 原则：能量极小 (2) 表面封闭畴 (a) 单轴晶体: , (b) 立方晶体 , 38.44 (c ) 实验发现, 表面畴样式随材料性能, 厚度及表面取向而不同, 多种多样. 38.46 38.47 (3) 多晶体中的磁畴结构和畴宽. 相邻晶粒的磁畴往往连续,畴壁跨晶界 2、缺陷对磁畴的影响 (1) 内应力的影响 a、 出现成团的180o畴. b. l ~D, ?=0处为90?畴壁 . (2) 非磁性掺杂及次级畴. 当 , 掺杂产生次级畴从而降低局部退磁场. 裸露掺杂: 次级畴: 临界尺寸dc :可由Eb=Ed 得到. When ddc:裸露掺杂 When ddc: 次级畴 (a) 单畴. (1) 简单估计(通过能量比较) 球形颗粒. (b) 各向异性非常微弱. MS呈闭合环状分布 , 只需考虑交换能 3、单畴 当颗粒尺寸ddc, 多畴能量高于单畴能量, 出现单畴颗粒. 退磁能与体积正比，畴壁能与面积正比，单畴vs多畴之争 ( c) 立方各向异性 (d) 单轴各向异性 令Ea 分别等于Eb , Ec , Ed, 可以得到不同情况下的单畴临界尺寸. 例1. 对立方晶体,比较Ea 和Ec 对 Fe, Rc 远小于它的畴壁厚度 , 不合理! 例2. 对单轴晶体,比较 Ea 和Ed 对MnBi合金 , 合理. (2) 微磁学计算 a R 旋转椭球, 长轴//e.a.//H 当 稳定单畴临界半径 38.10 4、畴结构的实验观察 (1) 粉纹法 畴壁的表面散磁场吸引悬浮液中铁磁粉末分布 (2) 磁光法 Faraday效应, Kerr效应 动态观察 38.52 (3) 电子显微镜. SEM, Lorentz TEM. (5) X光技术 (7) 偏振中子射线技术 (8) 磁致伸缩, 磁电阻, Barkhausen效应 等方法. (4) 磁力显微镜 (6) 自旋极化扫描隧道显微镜 Questions and exercises of Chapters 5 1.给出立方及六角结构的磁晶各向异性能的表达式. 如何依据此表达式决定易或难磁化方向? 给出Fe, Ni, Co单晶的易磁化方向. 2.通常材料中的哪些因素导致较高的磁晶各向异性常数. 3. 简述磁致伸缩的物理概念及磁弹性能的表达式 4. 影响材料磁畴结构的能量有哪些? 5. 相邻磁畴边界的磁矩变化是突变的还是较为缓慢变化的?为什么(简单计算说明)? 6. 为什么大块材料中为多畴结构而细小颗粒为单畴? 7. 简述Bloch畴壁和Neel畴壁的特点及主要差别. 8. 为什么说畴壁相对于磁畴内部而言是高能区? 倒数第二行后面的公式要记住 * (ii) 对模型及方向有序 对模型各向异性---赝偶极矩作用. 为?和r之间的夹角. 对二元合金( A B) 总的原子对赝