WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Работа выполнена в Федеральном Государственном бюджетном учреждении наук

и Ордена Трудового Красного Знамени Институте физики металлов УрО РАН

На правах рукописи

Научный консультант: доктор физико-математических наук, профессор Филиппов Борис Николаевич

Официальные оппоненты: Танкеев Анатолий Петрович, ДУБОВИК Михаил Николаевич доктор физико-математических наук, профессор, Институт физики металлов УрО РАН, зав. лабораторией Екомасов Евгений Григорьевич, НЕЛИНЕЙНЫЕ СТАТИЧЕСКИЕ И ДИНАМИЧЕСКИЕ доктор физико-математических наук, профессор кафедры СВОЙСТВА ДОМЕННЫХ ГРАНИЦ В ПЛЕНКАХ С Башкирского государственного университета ПЛОСКОСТНОЙ АНИЗОТРОПИЕЙ

Ведущая организация: Челябинский государственный университет 01.04.11 – физика магнитных явлений

Защита состоится 30 марта 2012 г в 11.00 час. на заседании диссертационного совета Д 004.003.01 при Институте физики металлов УрО РАН по адресу: 620990, г. Екатеринбург, ул. С.Ковалевской,

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физики кандидата физико-математических наук металлов УрО РАН

Автореферат разослан “ ” 2012 г.

Ученый секретарь Екатеринбург - 20диссертационного совета доктор физико-математических наук Лошкарева Н.Н.

распределение M внутри ДГ считалось зависящим только от одной пространственной координаты (одномерная модель распределения

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

намагниченности). Однако в результате исследований, направленных на учет

Актуальность темы работы. Хорошо известно, что доменная структура размагничивающего влияния поверхности реальных объектов, в особенности (ДС) является фундаментальным свойством ферромагнетиков, оказывающим необходимый при рассмотрении магнитных пленок и проволок, постепенно были определяющее влияние на многие наблюдаемые в них явления. Сюда относятся сформулированы представления о ДГ с двухмерным распределением M. Сюда закономерности гистерезиса, электромагнитных потерь, магнитострикции, относятся, в частности, вихреподобные ДГ [7, 8], существование которых на ферромагнитного резонанса, распространения спиновых и упругих волн и других данный момент не только обосновано теоретически, но и установлено практически важных явлений. Основная причина возникновения ДС - связанное с экспериментально (см., например, [9]). Процесс движения ДГ в магнитной пленке, нею уменьшение энергии дальнодействующего диполь-дипольного описываемый в рамках двухмерной модели распределения намагниченности, так взаимодействия в кристалле (см., например, [1]). Важнейшим элементом ДС же обладает всеми упомянутыми выше особенностями, однако является более является переходная область между доменами - доменная граница (ДГ). Именно с сложным по сравнению с одномерной моделью. Включение внешнего магнитного особенностями ее структуры (то есть распределения намагниченности M внутри поля, направленного вдоль ОЛН, в данном случае вызывает не только смещение ДГ), а также квазистатического и динамического поведения связаны многие стенки, но и смещение вихреподобных распределений намагниченности внутри важные для практики свойства магнитных материалов. Смещение ДГ и их нее, их аннигиляцию и зарождение новых [10, 11]. Следует заметить, что, являясь динамическая перестройка под действием постоянных и переменных магнитных чрезвычайно интересным явлением с позиции науки, движение ДГ с полей являются важными составляющими процессов намагничивания и осциллирующей мгновенной скоростью нежелательно с практической точки перемагничивания образцов [1], то есть процессов, лежащих в основе создания зрения, так как при этом понижается средняя по времени скорость стенки.

магнитных материалов с новыми функциональными возможностями. Особый Задача о распределении намагниченности внутри ДГ в образцах интерес представляет изучение доменных стенок в тонких магнитных пленках, ограниченных размеров является сильно разветвленной из-за возможности пластинах и проволоках в связи с возможностью их применения в устройствах рассмотрения ферромагнитных образцов с разным соотношением геометрических считывания, хранения и записи информации [2, 3]. Сюда относятся магнитные размеров и разным типом анизотропии. В данной работе рассматривается случай считывающие головки, магнитная память, микромагнитные логические элементы пленок с одноосной плоскостной анизотропией, к которым относятся, в частности, с использованием ДГ. При этом быстродействие устройств напрямую зависит от пленки пермаллоя, и для которых было впервые предсказано существование скорости движения ДГ под действием магнитного поля. В настоящее время, в двухмерных вихреподобных ДГ, упомянутых выше. Такие стенки в пленках с связи с развитием спинтроники, большое значение приобрели также исследования плоскостной анизотропией существуют при толщинах b, больших некоторой bN.

по динамике доменных стенок, управляемой спин-поляризованным током (см., При этом двухмерные блоховские стенки [7] стабильны, а двухмерные неелевские например, [2-5]).

[8] метастабильны (данная ситуация может быть изменена под действием Помимо практической значимости, изучение динамики ДГ весьма некоторых факторов, например, при включении внешнего магнитного поля, интересно с научной точки зрения. Многие свойства доменных стенок, так или перпендикулярного ОЛН [10]). При bbN широко что движущаяся доменная граница является реальным экспериментально изучалась, то данные о динамике ДГ в пленках с b

пленки ультратонкими) до сих пор практически отсутствовали. Можно назвать Нелинейные свойства в поведении стенок проявляются даже в сравнительно лишь работу [12], где исследовалась скорость стационарного движения неелевской небольших внешних магнитных полях. Впервые достаточно полно нелинейное ДГ в слабых полях. Движение неелевских стенок в широкой области полей и поведение ДГ было исследовано Шраером и Уокером [6]. Они установили, что сопутствующая динамическая перестройка их структуры рассмотрены не были.

характер движения стенок существенно зависит от величины магнитного поля Н, Кроме того, упомянутые выше результаты исследований динамики ДГ в рамках приложенного вдоль оси легкого намагничивания (ОЛН). Оказалось, что двухмерной модели распределения намагниченности были получены для пленок, существует некоторое критическое поле Нс, ниже которого стенка движется однородных по магнитным параметрам. В то же время, для различных типов стационарно, а выше - ее скорость осциллирует. В полях Н<<Нс внутренняя устройств (например, головок считывания информации) часто используют структура движущейся стенки слабо искажена по сравнению со статической и многослойные магнитные пленки. Однако совершенно отсутствуют данные о скорость стационарного движения ДГ подчиняется закону v=µH, где коэффициент динамическом поведении стенок с двухмерной структурой распределения µ называется подвижностью ДГ. С ростом H распределение M внутри границы намагниченности в многослойных пленках.

видоизменяется и при Н>Нс начинается периодическая перестройка структуры ДГ, Все сказанное выше свидетельствует об актуальности изучения с чем и связаны осцилляции скорости. Такое поведение ДГ связано с природой статических и динамических свойств доменных границ с фундаментальной и спиновых систем, в которых каждый спин (а в целом и намагниченность M прикладной точек зрения.

магнитно упорядоченной среды), может только прецессировать вокруг направления действующего на него эффективного поля. В работе [6] использовалась модель неограниченного ферромагнитного образца, и 3 Целью работы являлось выяснение влияния внешних полей, толщины и временных зависимостей мгновенной скорости границы, рассчитанных с помощью параметров пленок, а также их слоистой структуры на статические и динамические основной программы. Практически все численные эксперименты по получению свойства доменных стенок в рамках микромагнитного подхода и двухмерной данных, вошедших в диссертацию, были проведены автором. Диссертант модели распределения намагниченности при безмодельном учете всех основных принимал участие в постановке задач исследования, обсуждении результатов взаимодействий. исследований и подготовке публикаций по выполненной работе.

Для достижения цели работы ставились следующие задачи: Достоверность полученных данных обеспечена использованием точных 1. Исследовать процесс перестройки вихреподобной ДГ под действием (безмодельных) теоретически обоснованных методов расчетов, строгой внешнего магнитного поля, направленного в плоскости пленки перпендикулярно обоснованностью приближений и допущений, подтверждается согласием ОЛН, и установить зависимости от толщины пленки, намагниченности насыщения некоторых результатов с рядом теоретических и экспериментальных данных MS и константы одноосной анизотропии K величины поля перестройки других авторов.

вихреподобной блоховской ДГ в двухмерную неелевскую. Новые научные результаты и положения, выносимые на защиту:

2. Сопоставить двухмерные распределения намагниченности ДГ в 1. Получены зависимости от толщины пленки b, намагниченности двухслойных пленках пермаллоя с немагнитной прослойкой с таковыми в насыщения MS и константы анизотропии K величины H поперечного к ОЛН одиночных пленках тех же толщин. Выявить влияние различных взаимодействий поля, при которой происходит перестройка асимметричной блоховской стенки в на возможность существования различных типов структур стенок. Построить асимметричную неелевскую.

фазовые диаграммы, описывающие области существования различных 2. Доказано, что стабильность одномерных и двухмерных неелевских равновесных структур стенок, и сопоставить их с экспериментальными данными. стенок в двух пермаллоевых пленках с b>bN, разделенных немагнитной 3. Исследовать стационарное движение неелевских ДГ в ультратонких прослойкой, обусловлена не оптимальным замыканием магнитного потока в таких пленках (b

ультратонких пленках (b

неелевских ДГ в пленках с bbN и b

Методы исследования. Результаты диссертационной работы были 5. Показано, что средняя по времени скорость движения ДГ и величина получены на основе численного микромагнитного моделирования с безмодельным критического поля Hc увеличиваются при уменьшении толщины пленки с b

учетом (единственным модельным приближением является зависимость Это позволяет считать, что при необходимости получения больших скоростей направления намагниченности от двух координат, следующая из геометрии движения, следует использовать возможно более тонкие пленки из интервала задачи) всех основных взаимодействий: обменного, магнитно-анизотропного, толщин (0, bN). Получена немонотонная зависимость критического поля Нс от зеемановского и диполь-дипольного (в континуальном приближении). намагниченности насыщения.

Статическое распределение намагниченности в ДГ определялось численной 6. Установлено, что поверхностная анизотропия типа «плоскость (ось) минимизацией функционала полной энергии границы, а движение ДГ под легкого намагничивания» увеличивает (уменьшает) скорость стационарного и действием внешнего поля, параллельного ОЛН, определялось из численного нестационарного движения доменной стенки в магнитных пленках с b

динамики ДГ в магнитных пленках на основе описанных методов была 7. Показано, что наличие у пленки с b>bN слоев с разными значениями MS разработана Л. Г. Корзуниным в лаборатории микромагнетизма ИФМ УрО РАН. может вести к кардинальному изменению сценария динамической перестройки ДГ Личный вклад автора. Автором были самостоятельно получены все в процессе движения в поле H>Hc. При этом могут формироваться многовихревые подготовительные материалы для основной программы расчетов структуры и распределения намагниченности, не наблюдаемые в однородных пленках тех же динамических характеристик ДГ, в частности, материалы, касающиеся выяснения толщин при тех же значениях H.

природы расходимостей, возникающих при дискретизации магнитостатической 8. Установлена возможность увеличения средней по времени скорости энергии, и их ликвидации. Так же диссертантом была разработана дополнительная движения ДГ за счет слоистой структуры пленки. Показано, что для пленок c программа для получения средних по времени значений скорости ДГ из параметрами, близкими к пермаллоевым, наиболее эффективно для увеличения 5 скорости движения ДГ создавать приповерхностные слои с намагниченностью СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

насыщения, большей, чем у внутреннего слоя. Во введении обоснована актуальность темы работы, сформулированы Научная и практическая ценность. Полученные в настоящей работе цель, научная новизна, положения, выносимые на защиту. Приведен список результаты расширяют имеющиеся представления о статических и динамических конференций, на которых докладывались результаты работы.

свойствах ДГ в ферромагнитных пленках с плоскостной анизотропией, указывают В первой главе представлен литературный обзор основных результатов возможные пути регулирования скоростей движения ДГ и стимулируют новые исследований структуры и динамических свойств ДГ в ферромагнитных исследования в данной области. Результаты могут быть физическим базисом для пленках с плоскостной анизотропией. Обосновано использование двухмерной рассмотрения различных явлений, связанных с процессами намагничивания и модели распределения намагниченности для достижения цели работы.

перемагничивания магнитных материалов, изучения природы коэрцитивной силы Описаны динамические свойства ДГ, общие как для непосредственно и электромагнитных потерь. Эти данные получены на современном научном рассматриваемых в работе пленок с двумя пространственными размерами, уровне и могут быть полезными как при разработке устройств магнитной записи существенно превышающими третий (толщину пленки), так и для пленокинформации, так и устройств спинтроники. полосок («нанострайпов») и для модели безграничного образца [6]. Так же Соответствие диссертации Паспорту научной специальности. указаны специфические особенности, присущие каждому случаю. На основе Содержание диссертации соответствует пункту 1 Паспорта специальности анализа имеющихся теоретических и экспериментальных данных 01.04.11 – физика магнитных явлений: сформулированы задачи, решаемые в рамках настоящей работы.

Разработка теоретических моделей, объясняющих взаимосвязь магнитных свойств Во второй главе описан используемый метод численного веществ с их электронной и атомной структурой, природу их магнитного микромагнитного моделирования. Предполагается, что пленка имеет форму состояния, характер атомной и доменной магнитных структур, изменение параллелепипеда с размерами Lx,Lz>>Ly b. Ось z направлена вдоль ОЛН, ось y – магнитного состояния и магнитных свойств под влиянием различных внешних вдоль нормали к поверхности пленки (рис. 1). 180-градусная ДГ считается воздействий.

полностью сосредоточенной в некоторой расчетной области V с прямоугольным Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из поперечным сечением D в плоскости xy. Направление вектора намагниченности в введения, пяти глав, заключения, списка цитируемой литературы и трех расчетной области зависит от двух координат: M=M(x,y). Равновесная структура приложений. Диссертация изложена на 178 страницах, содержит 78 рисунков и стенки определяется из минимизации функционала ее полной энергии (записан в формул. Список литературы включает 142 наименования.

расчете на единицу поверхности ДГ в плоскости yz):

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на 2 2 1 A M M K 1 dxdy следующих конференциях: XXI Международная конференция «Новое в (1) M M 2 MH MH(m) D 2 b x y MS z D S магнетизме и магнитных материалах» (НМММ-XXI, Москва, МГУ им. a / Ломоносова, 28 июня – 4 июля 2009 г.); XXXIII Уральская международная зимняя 1 KS M 2 b b (x, ) M (x, ) dx, y школа физиков-теоретиков «Коуровка» (Новоуральск, 22-27 февраля 2010 г.); IV 2 b MS y 2 a / Евро-Азиатский симпозиум «Trends in magnetism: Nanospintronics» (EASTMAGгде A – обменный параметр, MS – 2010, Екатеринбург, Институт физики металлов, 28 июня – 2 июля 2010 г.); IV намагниченность насыщения, K – константа Байкальская международная конференция «Магнитные материалы. Новые одноосной объемной анизотропии, KS – технологии» (Иркутск, ВСГАО, 21-25 сентября 2010 г.); 19-й международный константа поверхностной анизотропии, H(m)- симпозиум «Nanostructures: physics and technology» (Екатеринбург, Институт напряженность магнитостатического поля, физики металлов, 20-25 июня 2011 г.); Московский международный симпозиум по определяемая из решения уравнений магнетизму (MISM-2011, Москва, МГУ им. Ломоносова, 21-25 августа 2011 г.);

магнитостатики, H - внешнее магнитное поле, a Международная конференция «Функциональные материалы» (ICFM-2011, – размер расчетной области по оси x. При Украина, Симферополь, Таврический национальный университет, 3-8 октября вычислении статических структур ДГ H=2011 г.).

кроме особых случаев. Для численной Работа выполнялась согласно плану РАН в рамках темы "Магнетизм, минимизации (1) расчетная область V спинтроника и технология создания новых объемных и низкоразмерных Рис. 1. Схематичная иллюстрация разбивается на ячейки в форме гетерофазных и наноструктурированных материалов и наносистем", гос. рег.

геометрии задачи.

параллелепипедов, протяженных вдоль оси z и номер 01.2.006.13391; при поддержке Российского фонда фундаментальных имеющих квадратное поперечное сечение в исследований, проекты № 06-02-17082, № 08-02-00327, № 11-02-00931; в рамках плоскости xy. Область D, таким образом, разбивается на ячейки, размеры которых программы фундаментальных исследований ОФН РАН (проект ОФН-09-Т-2-1015).

принимаются достаточно малыми, чтобы считать их намагниченными однородно.

Публикации по результатам работы. По материалам диссертации Это позволяет перейти в выражении (1) от интегрирования к суммированию по опубликовано 9 печатных работ в рецензируемых журналах. Список публикаций собственным энергиям ячеек и энергиям их взаимодействия и минимизировать (1) приведен в конце автореферата.

7 с использованием метода градиентного спуска. Движение ДГ под действием 1 (5) Mr y)dxdy M(x, внешнего поля, направленного вдоль ОЛН, исследуется путем численного ab D решения уравнения Ландау-Лифшица с затуханием в форме Гильберта:

на направление x. Возможным механизмом намагничивания вдоль этого (2) направления является смещение стеночного вихреподобного распределения M M Heff M M MS M , от центральной части пленки к ее поверхности, что и наблюдается при величинах внешнего поля, меньших некоторого значения H (рис. 2б).

2 2 Направление смещения вихреподобной структуры определяется ее f A M M K Heff , f M M H M H(m).

киральностью и направлением поля. Чем больше величина внешнего поля, тем 2 M MS x y MS z больше упомянутое смещение и, таким образом, большая доля Здесь = 1,76·107 (Э·с)-1 – гиромагнитное соотношение, – параметр диссипации намагниченности в области ДГ ориентирована в направлении x. Однако, Гильберта. Уравнение (2) решается на той же пространственной сетке и с начиная с величины поля H дальнейшее увеличение Mrx становится дискретизацией по времени. Используется метод предиктора-корректора [13], невозможным с сохранением вихреподобной структуры стенки и последняя хорошо зарекомендовавший себя при решении подобных задач [11].

перестраивается в двухмерную неелевскую структуру, изображенную на рис.

При вычислении статических распределений намагниченности в ДГ и 2в (следует помнить, что стенки, соответствующие рис. 2б и рис. 2в уже не решении уравнения движения используются следующие условия на границах являются 180-градусными из-за отклонения намагниченности в доменах от расчетной области:

ОЛН). При выключении внешнего поля структура, изображенная на рис. 2в, не переходит в изначальную, а образуется неелевская ДГ с двумя вихреподобными M KS (3), M, y qn(Mn) 0, q образованиями (рис. 2г). Таким образом, расчет дает наличие гистерезиса при A y b / перемагничивании пленки в перпендикулярном ОЛН поле. Этот гистерезис не (4) M(x a / 2) M( x a / 2), связан с дефектами и представляет собой внутреннее свойство спиновой системы.

где n-единичный вектор нормали к поверхности пленки. Условие (4) обозначает, что на границах расчетной области, примыкающих к доменам, направление M совпадает с направлением намагниченностей в доменах. В особом случае, когда внешнее поле имеет компоненту в направлении, нормальном к ОЛН, компоненты Mx, My намагниченности доменов вычисляются из минимизации (1) при отсутствии в (1) обменной энергии. Выражение (4) следует из условия существования минимума (1) и при KS=0 сводится к незакрепленности намагниченности на поверхностях пленки. При наличии поверхностной анизотропии имеется частичное закрепление. Значения KS брались в интервале от -1 до 1 эрг/см2, KS>(KS<0) соответствует анизотропии типа «плоскость (ось) легкого намагничивания». Если не оговорено особо, используются магнитные параметры, характерные для пленок пермаллоя безмагнитострикционного состава:

A0 = 10-6 эрг/см, K0 = 103 эрг/см3, MS0=800 Гс (далее – базовые параметры).

Рис. 2. Распределения намагниченности внутри ДГ в пленке с базовыми параметрами и В третьей главе приведены результаты исследований статических b=100 нм в зависимости от величины внешнего поля H, прикладываемого в плоскости структур ДГ в пленках с плоскостной анизотропией в зависимости от внешних пленки перпендикулярно ОЛН: H=0 (а, г), H=1.0 Э (б), H=1.3 Э (в). Состояние (а) – исходное, факторов. Из анализа данных расчета структур и энергий стенок при состояние (г) получено из состояния (в) выключением поля. На данном и последующих различных толщинах пленки следует вывод, совпадающий с данными других аналогичных рисунках рассматривается распределение намагниченности в ДГ на плоскости авторов: при bbN – xy (вдоль z распределение M однородно), стрелками показаны проекции вектора двухмерные блоховские, а двухмерные неелевские являются метастабильными.

намагниченности на указанную плоскость. Изображены три линии уровня Mz=const, средняя Значение bN 37 нм для базовых параметров пленки так же согласуется с линия соответствует Mz=0; между двумя другими линиями уровня происходит изменение известными результатами (см., например, [14]). Ситуация меняется при величины Mz приблизительно на 48,4%.

включении внешнего поля, ориентированного перпендикулярно ОЛН в Впервые были получены зависимости поля перестройки H от толщины плоскости пленки. Расчет показывает, что намагничивание пленки в этом пленки, намагниченности насыщения и константы анизотропии. На рис. случае происходит не только за счет поворота намагниченности в доменах, но представлены данные для трех значений константы анизотропии. Во всех случаях и за счет перестройки структуры ДГ, которая была рассмотрена на примере поле перестройки растет с ростом b. Видно так же, что соответствующая вихреподобной блоховской стенки (рис. 2а). Структура такой ДГ при зависимость H (b) является нелинейной и имеется тенденция к замедлению роста отсутствии внешнего поля соответствует нулевой проекции ее H. Дело в том, что чем толще пленка, тем меньше выход намагниченности из ее результирующей намагниченности 9 плоскости, и, следовательно, тем больше должен быть разворот намагниченности, путем создания системы из двух магнитных пленок, разделенных немагнитной необходимый для перестройки стенки. Это и ведет к увеличению поля прослойкой. Рассмотрим случай пермаллоевых слоев с одинаковыми толщинами перестройки с ростом b. По мере увеличения b ориентация намагниченности в ДГ D, толщину прослойки обозначим d, как в экспериментальной работе [15]. В [15] у поверхности пленки все более приближается к направлению, параллельному было установлено, что порошковые изображения ДГ в магнитных слоях, этой поверхности, и слабо изменяется с дальнейшим ростом толщины, из-за чего разделенных прослойкой, при определенных соотношениях D и d отличаются от рост H (b) замедляется. Сопоставление рис. 3а-в показывает, что чем больше поле таковых для одиночных пленок с толщиной b=D. Этот результат интерпретировался, как переход от одномерных блоховских стенок в одиночных анизотропии Ha=2K/MS, тем больше поле перестройки, что вполне понятно, так как пленках к одномерным неелевским в двухслойных за счет магнитостатического при приложении H(H, 0, 0) намагничивание пленки до насыщения происходит взаимодействия расположенных друг над другом ДГ через прослойку. Из расчетов именно в полях, равных Ha. На рис. 4 приведены зависимости H от же, проведенных в настоящей работе, следует, что происходит переход от намагниченности насыщения. Полученные зависимости оказываются двухмерных блоховских стенок к двухмерным неелевским (порошковые немонотонными – сначала при росте MS поле перестройки растет, а затем начинает изображения которых будут неотличимы от таковых для одномерных стенок). При уменьшаться. Для того, чтобы произошла перестройка структуры ДГ, необходим этом из всех возможных структур стенок (разная киральность вихреподобных разворот M на верхней поверхности пленки в противоположном направлении, структур, разный наклон средних линий Mz=0 неелевских стенок), энергетически чему препятствует энергетический барьер, связанный с появлением при таком предпочтительными являются изображенные на рис. 5. Какая именно структура развороте магнитостатических полюсов на поверхности пленки. Из этого следует, (рис. 5а или рис. 5б) будет энергетически предпочтительной, зависит от что при увеличении MS поле перестройки должно расти. Однако имеется и другая соотношения толщин магнитных D и немагнитного слоев d. Например, если d = тенденция - с ростом намагниченности насыщения падает поле насыщения, нм, при D > 92.5 нм меньшую энергию имеют вихреподобные блоховские ДГ, при равное полю анизотропии Ha. Последнее должно приводить к тому, что процесс 80.0 нм < D < 92.5 нм стабильны асимметричные неелевские границы, при D < намагничивания пленки, связанный со смещением вихреподобного распределения 80.0 нм - одномерные неелевские, что совпадает с результатами [16]. Однако в [15, намагниченности, становится недостаточным во все меньших полях.

16] предполагалось, что в случае неелевских стенок (одномерных или двухмерных) Накладываясь, две указанные тенденции приводят к немонотонной зависимости замыкание магнитного потока в системе из магнитных пленок и прослойки H (MS).

является оптимальным, что и обуславливает их стабильность. Проведенный анализ парциальных вкладов различных взаимодействий в общую энергию системы показал, что магнитостатическая энергия асимметричных блоховских ДГ ниже, чем у неелевских, следовательно, замыкание магнитного потока является оптимальным как раз таки в случае структуры, изображенной на рис. 5а.

Стабильность асимметричных неелевских ДГ, а так же переход к одномерным неелевским стенкам при больших толщинах, нежели в одиночных пленках, обуславливают меньшие, чем у вихреподобных ДГ, значения их обменной энергии.

Рис. 3. Зависимости поля перестройки структуры стенки от толщины пленки при значениях Рис. 5. Примеры строения константы анизотропии K = 103 (а), 104 (б), 105 (в) эрг/см3. Остальные параметры пленки доменных границ в базовые.

двухслойных пленках пермаллоя с немагнитной прослойкой.

D = 90 нм, d = 20 нм, параметры материала магнитных слоев базовые;

(а) асимметричные блоховские стенки;

(б) асимметричные неелевские стенки.

Более низкие значения обменной энергии в асимметричных неелевских ДГ Рис. 4. Зависимости поля перестройки структуры стенки от намагниченности насыщения для в случае двухслойных пленок с немагнитной прослойкой могут быть объяснены пленок с константой анизотропии K = 103 (а), 104 (б), 105 (в) эрг/см3. Остальные параметры следующим образом. В границе, существующей в одиночной пленке, с разных пленки базовые, b=50 нм.

сторон от центральной линии стенки локализованы вихреподобные распределения Сдвиг области существования асимметричной блоховской ДГ в сторону намагниченности (см. рис. 2г), способствующие лучшему замыканию магнитного больших толщин возможен и без изменения параметров материала пленки и потока, но приводящие так же к значительному повышению энергии включения внешнего магнитного поля. В частности, он может быть реализован 11 неоднородного обменного взаимодействия. В границе, существующей в слое плоскости, параллельной поверхности пленки (плоскости xz), причем направление двухслойной пленки, при определенных соотношениях D и d распределение M зависит лишь от координаты x, благодаря чему стенку и можно назвать намагниченности не имеет вихреподобного характера (рис. 3б) из-за наличия одномерной. Очевидно, что в отсутствие внешнего поля вектор результирующей возможности замыкания магнитного потока не только внутри отдельных слоев, но намагниченности Mr одномерной неелевской стенки лежит в плоскости xz и внутри совокупности слоев в целом. Отсутствие вихреподобных структур и перпендикулярно ОЛН. Для смещения неелевской границы вдоль направления x ведет к выигрышу в обменной энергии.

очевидно необходимо наличие прецессии Mr вокруг направления нормали к Рис. 6а иллюстрирует полученную из расчета зависимость толщины Dc поверхности пленки (по крайней мере, если структура движущейся ДГ слабо магнитных слоев, при которой происходит переход от двухмерных блоховских отличается от одномерной неелевской). Поле Н, направленное вдоль оси легкого стенок к двухмерным неелевским, от толщины немагнитной прослойки. Так же на намагничивания, приводит к повороту Mr на некоторый угол от первоначального рис. 6 присутствуют экспериментальные данные [15]. Как теория, так и направления к направлению нормали для одной из поверхностей пленки (см. рис эксперимент показывают уменьшение Dc с ростом d, что связано с уменьшением 7б). При этом возникает дополнительная, отсутствующая в покоящейся стенке, вклада магнитостатических взаимодействий между границами в магнитных слоях компонента Hy(m) размагничивающего поля, связанного с отклонением Mr. Именно при увеличении расстояния между ними. Некоторые расхождения расчетных и Hy(m) напрямую вызывает прецессию намагниченности, соответствующую экспериментальных данных имеются в области больших значений d (90120 нм).

движению стенки.

Можно предположить, что в этой области существенное влияние оказывают В полях, меньших критического, описанный выше процесс динамической другие факторы кроме магнитостатического взаимодействия расположенных одна перестройки структуры стенки заканчивается тем, что угол принимает некоторое над другой доменных стенок. Например, это может быть взаимодействие между значение, далее не зависящее от границами, локализованными в одном магнитном слое. Вероятным так же времени при постоянном внешнем представляется то, что на структуру ДГ оказывает влияние особая геометрия поле. Скорость движения стенки образцов в [15]. Дело в том, что для удобства наблюдения в работе [15] были остается при этом постоянной.

изготовлены пленки с нижним слоем, выходящим за пределы верхнего, так что Было установлено, что, как и в образуется «ступенька» в области перехода от однослойной пленки к двухслойной случае одномерных блоховских (см. рис. 6б). Благодаря этому авторы [15] непосредственно могли сравнить стенок в безграничном кристалле порошковые изображения ДГ на поверхности одиночной пленки и поверхности [6], а так же двухмерных стенок в пленки, имеющей отделенный прослойкой «соседний» магнитный слой. Однако в пленках с b>bN [10], существует этом случае в реализации той или иной структуры стенок должен играть роль область полей H<

величины H. При этом искажение Рис. 7. Структуры статической (а) и движущейся структуры ДГ по сравнению со в поле H = 15 Э (б) неелевской стенки, статической мало (угол мал) и полученные из расчета для пленки с базовыми можно ввести величину параметрами и толщиной b = 15 нм.

подвижности ДГ , так что скорость стенки v=H. На рис. приведено сопоставление экспериментальных данных [17] по зависимости подвижности стенки от толщины пленки и наших расчетных данных. Для полноты сопоставления были дополнительно рассчитаны зависимости (b) для вихреподобных блоховских стенок. Для сравнения на рис. 8а присутствуют кривые, полученные в результате расчета в рамках одномерной модели распределения намагниченности в границе, взятые из [17]. Видно, прежде всего, Рис. 6. (а) Зависимости толщины Dc перехода от двухмерных блоховских к неелевским что двухмерная модель дает глубокий минимум на кривой (b), то есть ее стенкам в качестве стабильных от толщины немагнитной прослойки d. Круги результаты ближе к экспериментальным данным, чем у одномерной модели.

соответствуют результатам расчета, треугольники – экспериментальным данным [15]. Так Отличия в положении минимума могут быть связаны с целым рядом же обозначена оценка погрешности эксперимента согласно [15]. Кривые проведены для удобства восприятия. (б) Схематичная иллюстрация геометрии образцов в работе [15]. дополнительных причин. Возможно, что роль существующих в реальных пленках В четвертой главе рассматриваются динамические свойства одномерных дефектов не сводится только к созданию постоянной тормозящей силы, как это неелевских стенок в пленках с b200 нм) может быть объяснено вкладом в подвижность ДГ движения доменной стенки. Видно, что периодическая перестройка стенки вихревых токов, который нами не учитывался. При b~10-100 нм отсутствие учета приводит к осцилляциям ее скорости c промежутками времени (t)b, в течение вихревых токов не влияет на достоверность наших результатов, так как их вкладом которых стенка движется в направлении, обратном основному направлению при малых толщинах пленок можно пренебречь (см., например, [19]).

движения, определяемому взаимной ориентацией намагниченностей доменов и внешнего поля. Данный результат является общим со случаями, рассматриваемыми в [6, 10, 11].

Рис. 8. Зависимости подвижности ДГ от толщины пленки.

Рис. 9. Полупериод Треугольники соответствуют перестройки экспериментальным данным [17], внутренней структуры круги – нашим расчетным данным доменной стенки в (двухмерная модель). = 0.018.

пленке с b=30 нм и Остальные параметры пленки базовыми базовые. Сплошные кривые параметрами.

проведены для удобства H=40 Э>Hc, = 0.01.

восприятия, причем кривые для Распределения M, экспериментальных данных близки к проведенным в [17], штриховая обозначенные А, В, линия соответствует расчету С, D, E, F, G согласно одномерной модели [17].

соответствуют точкам А, B, C и т.д.

на рис. 10а.

Описанный сценарий изменения внутренней структуры неелевской стенки при H>Hc В поле H=Hc баланс вращающего момента, действующего на наблюдался в области толщин 2535 нм. При намагниченность, нарушается. Такое нарушение связано с конечностью одного из уменьшении толщины пленки участвующие в вращающих моментов – момента, обусловленного магнитостатическим полем динамическом преобразовании структуры стенки вихреподобные структуры стенки, которое не может превосходить 4MS. Между тем, внешнее поле, становятся все менее выраженными и практически исчезают (см. рис. 11). Данные действующее на намагниченность, может изменяться в широких пределах.

для скорости движения стенки, соответствующие такому сценарию Нарушение баланса вращающего момента приводит к вращению Mr вокруг оси преобразования ее внутренней структуры приведены на рис. 10б и рис. 10в. В этом легкого намагничивания, иными словами к безграничному увеличению угла .

случае происходят преобразования очень близкие к тем, что описывает Вращение Mr обеспечивается периодической во времени перестройкой внутренней одномерная модель Шраера и Уокера [6]. Это открывает возможности структуры исходной неелевской доменной стенки, конкретный сценарий которой аналитического описания нелинейного движения неелевских доменных стенок в определяется параметрами материала, размерами и геометрией образца. Рис. пленках наноразмерной толщины.

иллюстрирует процесс перестройки структуры стенки, движущейся в поле H>Hc, На рис. 12 приведены примеры расчетных кривых для средней по для пленки толщиной 30 нм. Следует обратить особое внимание на возникающие времени скорости движения ДГ vav(H). Заметим, что в силу возможностей в процессе движения ДГ распределения M, иллюстрируемые рис. 9D, сходные по временного разрешения существующих методик обычно экспериментально строению с двухмерными блоховскими границами, в статическом состоянии при измеряются именно такие зависимости. При переходе через критическое поле данной толщине метастабильными. То есть фактически впервые показано, что, vav(H) начинает убывать в связи с осцилляциями мгновенной скорости и появле несмотря на одномерный характер распределения намагниченности в нием (t)b. С уменьшением толщины пленки значение vav для фиксированного классической неелевской стенке, ее движение сопровождается образованием поля и величина Hc увеличиваются. Увеличение средней по времени скорости двухмерных вихреподобных динамических распределений M. На рис. 9а приведен движения связано с ростом максимального значения vm мгновенной скорости на лишь полупериод динамических преобразований структуры стенки. На периоде ее осцилляций (см. рис. 10), а так же увеличением периода осцилляций T следующем полупериоде динамических преобразований структура стенки (чем больше Hc, тем больше T для заданной величины поля, см. [6, 11]). Hc и vm проходит через аналогичные мгновенные состояния, но с противоположной пропорциональны максимальному значению Hy(m), которое уменьшается с ростом киральностью. Периодическая перестройка структуры стенки ведет к b из-за увеличения расстояния между магнитостатическими полюсами на поверх- 15 Рис. 10. Зависимости уменьшению размера однодоменности l0~(A0/MS02)1/2, что способствует лучшему мгновенной скорости замыканию магнитного потока внутри пленки и, следовательно, уменьшению Hc.

движения доменных стенок При сравнительно малых MS основную роль играет первый фактор, и Hc растет.

v, усредненной по толщине Постепенно другие факторы становятся определяющим, так что вначале рост Hc пленки от времени для трех замедляется, а затем критическое поле начинает падать. При этом области значений b: 30 нм (a), 20 нм значений намагниченности насыщения, соответствующие росту и уменьшению (б) и 10 нм (в). H=40 Э>Hc, критического поля, различны для разных толщин пленок (см. рис. 13). Причины = 0.01.

этого очевидны и связаны с описанным выше влиянием толщины пленки на величину Hy(m).

Рис. 11. Полупериод перестройки внутренней структуры доменной стенки в пленке с b=20 нм и базовыми параметрами. H=40 Э, Рис. 12. Зависимости средней за период Рис. 13. Зависимости критического поля Hc от намагниченности = 0.01. движения скорости доменной стенки vav от насыщения MS. b =15 нм () и 30 нм Распределения M, величины поля H для пленок различных (). Остальные параметры пленок обозначенные толщин b

(). Стрелками отмечены значения vav(Hc).

А, В, С, D, E Параметры пленок базовые. = 0.01.

соответствуют точкам А, B, C и На рис. 14 представлены зависимости vav и Hc от константы поверхностной т.д. на рис. 10б, в.

анизотропии. Видно, что поверхностная анизотропия типа «плоскость легкого ностях пленки и образования в более толстых пленках вихреподобных структур, намагничивания» увеличивает критическое поле и среднюю по времени скорость замыкающих магнитный поток внутри пленки. Рис. 13 иллюстрирует полученные движения стенки. Обратная ситуация имеет место в случае поверхностной зависимости Hc(MS), оказавшиеся немонотонными в отличие от линейной анизотропии типа «ось легкого намагничивания». Связано это с тем, что при KS>зависимости [6]. Причины отличий случаев безграничной среды и тонкой пленки (KS<0) эффективное поле поверхностной анизотропии естественно связаны с наличием у пленки поверхности и возникновением 2KS (6) HS(0, M, 0) магнитостатических полей при разрыве нормальной компоненты намагниченности MS y на этой поверхности. Объяснить поведение Hc(MS) можно, учтя следующие направлено так, чтобы усиливать (ослаблять) действие Hy(m). За счет этого так же обстоятельства. Величина критического поля пропорциональна максимальному при KS>0 (KS<0) повышается (понижается) скорость стационарного движения ДГ значению Hy(m) (максимальное значение размагничивающего поля Hy(m) для заданного H

соответствует ориентации результирующей намагниченности стенки Mr В пятой главе рассматриваются динамические свойства ДГ в пленках со параллельно нормали n к поверхности пленки). Во-первых, с увеличением MS слоистой структурой. При этом рассматриваются пленки с двумя или тремя увеличивается максимальное значение Hy(m) и, следовательно, Hc должно расти.

слоями, отличающимися значением константы анизотропии или Во-вторых, при увеличении MS ширина стенки уменьшается (это непосредственно намагниченностью насыщения и случай H>Hc. Значение MS слоев изменялось в следует из расчетных данных), что должно вести к уменьшению Hy(m) и, интервале 400 1200 Гс, а значение K – в интервале 103 106 эрг/см3. Такая следовательно, Hc должно уменьшаться. Кроме того, рост MS приводит к ситуация реальна для пленок пермаллоя разного состава и с разными условиями 17 перестройки ДГ и связанным с ним ростом средней по времени скорости движения. Все сказанное является стимулом к дальнейшим исследованиям.

Изменение сценария динамической перестройки ДГ ведет к изменению величин vav и Hc по сравнению с однородными пленками (имеются ввиду однородные пленки с MS, равной величине намагниченности насыщения, усредненной по толщине слоистых пленок). Было установлено, что для увеличения скорости движения за счет слоистой структуры пленки эффективнее всего наносить тонкие приповерхностные слои с большим, чем у основного слоя значением намагниченности насыщения. Иллюстрацией может служить рис. 17.

Существенного влияния наличия слоев в пленках с b

области больших полей (см. рис. 12). Однако на скорость движения ДГ в ультратонкой пленке наличие слоев оказывает влияние. Как и в случае более изготовления (см., например, [20, 21]). Для пленок со слоями, отличающимися K, толстых пленок (b>bN), наиболее эффективным для повышения скорости ДГ существенных изменений сценариев динамической перестройки структуры стенки является создание трехслойной пленки с намагниченностью насыщения внешних обнаружено не было, поэтому ниже остановимся только на случае разных слоев, большей, чем у внутреннего слоя. Увеличение vav в пленках с MS2 < MS1, MSнамагниченностей насыщения слоев. При расчете статических структур ДГ для по сравнению с однородными при bbN, когда существуют равновесные двухмерные блоховские ДГ, была выявлена малых значений MS2 имеет место не полное замыкание магнитного потока на тенденция к смещению вихреподобных распределений намагниченности от центра границах раздела слоев. Это, в частности, связано с достаточно большими пленки в сторону слоев с большей намагниченностью. За счет этого достигается размерами однодоменности (при малых МS), которые ограничивают возможности равенство нулю x-компоненты Mr в случае многослойной пленки. При движении замыкания магнитного потока. В результате магнитостатические полюса в асимметричной блоховской ДГ вихреподобные структуры в ней также движутся процессе динамической перестройки стенки образуются как на поверхности вдоль направления нормали к поверхности пленки [10, 11], при этом в слоистой пленки, так и на поверхностях раздела слоев и суммарное магнитостатическое пленке они будут встречать поверхности раздела слоев. Описанная тенденция к поле в многослойной пленке больше, чем в однородной пленке с той же толщиной локализации вихреподобных распределений M в слоях с большей MS приведет к и намагниченностью насыщения, равной усредненному по слоям трехслойной задержке их движения в таких слоях, и в результате динамическая перестройка пленки значению . Это относится в частности, и к компоненте Hy(m), структуры стенки может пойти по новому сценарию. Такие результаты максимальной величине которой пропорциональны Hc и vm. Рост указанных действительно были получены. Примеры новых, не наблюдаемых в случае величин приводит к увеличению vav.

однородных пленок (по крайней мере, при тех же Н и b), сценариев перестройки В заключении работы приведены основные выводы по полученным ДГ при ее нестационарном движении в слоистой пленке показаны на рис. 15 и 16.

результатам, сформулирована научная и практическая ценность работы, Изображенные сценарии перестройки структуры стенки являются периодическими обсуждаются возможные способы экспериментального исследования по времени и обеспечивают вращение результирующей намагниченности Mr нестационарного движения ДГ с использованием силовой сканирующей вокруг направления ОЛН при H>Hc в случае многослойных пленок c b>bN.

электронной микроскопии. Кроме того, сформулированы важнейшие направления, Следует обратить внимание на трех- и четырехвихревые структуры (рис. 15D и в которых необходимо развивать данные исследования. Сюда относятся рис. 16С), не наблюдавшиеся при движении стенок в однородных пленках. Дело в рассмотрение движения вихреподобных стенок, содержащих трехмерные том, что согласно [22, 23], где исследовались пленки-полоски или «нанострайпы», блоховские линии, исследование структуры и динамики ДГ в длинных в последних кроме падения vav(H) при переходе через критическое поле снова наноразмерных в поперечнике цилиндрических образцах («нанотрубках»), наблюдался рост скорости с ростом поля в некоторой области H>Hc. В работе [24], перспективных для разработки нового поколения устройств записи информации, а где исследовалась перестройка структуры ДГ на упомянутом участке роста vav(H), так же исследование динамики стенок, управляемой спиновым током.

так же было обнаружено усложнение процесса перестройки ДГ и появление многовихревых конфигураций. В [23] был сделан вывод о том, что движение ДГ в этом случае уже является не периодическим, а турбулентным, однако не исключено, что время наблюдения за структурой стенки было недостаточным.

Возможно, что перед переходом движения ДГ в турбулентный режим с ростом H существует участок периодического движения с усложненным процессом 19 ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ Рис. 15. Период перестройки 1. Показано, что с увеличением толщины пленки b и константы одноосной внутренней структуры анизотропии K растет величина H поперечного ОЛН поля, при которой доменной стенки при ее происходит перестройка двухмерной блоховской стенки в двухмерную движении в двухслойной неелевскую. Получена немонотонная зависимость H от намагниченности пленке толщиной 100 нм.

насыщения MS. Установлены физические причины такого влияния параметров Намагниченность насыщения пленки на величину H, связанные с особенностями процесса перестройки, верхнего (нижнего) слоя MS1=600 Гс, MS2=1200 Гс. определяемыми внутренней двухмерной структурой ДГ.

Остальные параметры 2. Cтабильность в разделенных немагнитной прослойкой пермаллоевых базовые. Толщина верхнего пленках с толщинами, большими bN, одномерных и двухмерных неелевских ДГ слоя b1=60 нм. Н=140 Э>Hc.

обусловлена не оптимальным замыканием магнитного потока в таких структурах, =0.1.

как предполагалось ранее, а меньшими чем у двухмерных блоховских ДГ значениями их обменной энергии. Толщина магнитных пленок, при которой перестают быть энергетически выгодными вихреподобные блоховские стенки, уменьшается с ростом толщины немагнитной прослойки, что согласуется с экспериментом.

3. Достигнуто хорошее качественное совпадение расчетной зависимости подвижности ДГ от толщины пленки b с экспериментальными кривыми, а именно:

получен глубокий минимум на кривой (b) при b~bN, подобный наблюдаемому экспериментально.

Рис. 16. Период 4. При исследовании процесса динамической перестройки неелевских ДГ в перестройки внутренней пленках с b~25-35 нм в поле H>Hc установлено формирование вихреподобных структуры доменной стенки при ее движении в распределений намагниченности при нестационарном движении ДГ, несмотря на трехслойной пленке то, что исходная структура стенки является одномерной. При меньших толщинах толщиной b=100 нм.

пленок (10-15 нм) происходит однородная по толщине пленки прецессия Толщины верхнего и намагниченности ДГ вокруг направления ОЛН, подобно тому, как это нижнего слоев b1=b3= наблюдалось в [6] для случая неограниченного образца.

нм, толщина среднего слоя 5. Установлено увеличение средней по времени скорости движения ДГ и b2=20 нм;

величины критического поля Hc при уменьшении толщины пленки с b

Намагниченности Получена немонотонная зависимость Hc(MS), отличающаяся от линейной насыщения верхнего, среднего и нижнего слоев зависимости [6].

соответственно МS1=126. При исследовании влияния поверхностной анизотропии на динамические Гс, МS2=600 и МS3=1000 Гс.

свойства одномерных неелевских ДГ в пленках с b

увеличивает (уменьшает) величину Hc и скорость стационарного и Н=140 Э>Hc. =0.1.

нестационарного движения доменной стенки.

7. Установлены новые сценарии динамической перестройки структуры ДГ в поле H>Hc в пленках с b>bN и несколькими слоями с разными значениями MS, Рис. 17. Зависимости средних по времени связанные с формированием многовихревых распределений намагниченности, не скоростей движения ДГ vav от H для наблюдаемых в однородных пленках тех же толщин при тех же значениях H.

трехслойной пленки () с параметрами Причиной этого является торможение поверхностями раздела слоев движения верхнего, среднего и нижнего слоев соответственно MS1 = 1200 Гс, MS2 = 750 вихреподобных распределений M в направлении нормали к поверхности пленки.

Гс, MS3 =120 Гс, b1 = 10 нм, b2 = 80 нм b8. Показано, что наличие у пленки слоев с разными значениями MS может =10 нм; и однородной пленки () с MS = изменять среднюю по времени скорость движения ДГ по сравнению со случаем 840 Гс (значение, усредненное по толщине однородной пленки. Установлено, что для увеличения скорости движения ДГ в трехслойной пленки) и b = 100 нм.

пленках c параметрами, близкими к пермаллоевым, наиболее эффективно Остальные параметры базовые. =0.1.

создавать приповерхностные слои с намагниченностью насыщения, большей, чем Стрелки указывают на значения vav, у внутреннего слоя.

соответствующие Hc.

21 Основное содержание диссертации изложено в следующих работах: 8. Hubert A. Stray-field free magnetization configurations // Phys. Stat. Sol. (a).

1. Филиппов Б. Н., Дубовик М. Н. Нелинейная перестройка вихреподобных 1969. V. 32. № 2. P. 519-534.

доменных границ в магнитно-одноосных пленках под действием внешнего 9. Chapman J. N., Morrison G. R., Jacubovics J. P., Taylor R. A. Determination of поля, перпендикулярного оси легкого намагничивания // ЖТФ. 2008. Т. 78. № domain wall structures in thin foils of a soft magnetic alloy // J. Magn. Magn.

10. С. 110-116. Mater. 1985. V. 49. P. 277-285.

2. Филиппов Б. Н., Кассан-Оглы Ф. А., Дубовик М. Н. Структура и динамические 10. Yuan S. W., Bertram H. N. Domain wall structures and dynamics in thin films // свойства асимметричных вихреподобных стенок в неоднородных магнитных Phys. Rev. B. 1991. V. 22. P. 12395-12405.

пленках с плоскостной анизотропией. I. Равновесные структуры. Нелинейная 11. Filippov B. N. Static properties and nonlinear dynamics of domain walls with a динамика в двухслойных пленках // ФММ. 2009. Т. 107. № 2. С. 163-175. vortexlike internal tructure in magnetic films (review) // Low Temp. Phys. 2002.

3. Филиппов Б. Н., Дубовик М. Н., Кассан-Оглы Ф. А. Структура и динамические V. 28. № 10. P. 707-738.

свойства асимметричных вихреподобных стенок в неоднородных магнитных 12. Redjdal M., Giusti J., Ruane M. F., Humprey F. B. Thickness dependent wall пленках с плоскостной анизотропией. II. Перестройка структуры в mobility in thin permalloy films // J. Appl. Phys. 2002. V. 91. № 10. P. 7547-7549.

трехслойных пленках // ФММ. 2009. Т. 108. № 1. С. 22-32. 13. Марчук Г. И. Методы вычислительной математики. М: Наука, 1989. 608 с.

4. Корзунин Л. Г., Дубовик М. Н., Филиппов Б. Н. Подвижность доменных 14. Trunk T., Redjdal M., Kakay A., Ruane M. F., Humphrey F. B. Domain wall границ с двумерным распределением намагниченности в магнитных пленках с structure in permalloy films with decreasing thickness at the Bloch to Nel плоскостной анизотропией // ФТТ. 2010. Т. 52. № 10. С. 1959-1966. transition // J. Appl. Phys. 2001. V. 89, № 11, P. 7606-7608.

5. Дубовик М. Н., Корзунин Л. Г., Филиппов Б. Н. Особенности строения 15. Friedlaender F. J., Silva L. F. Wall transitions in coupled films // J. Appl. Phys.

двухмерных доменных границ в двухслойных пленках пермаллоя с 1965. V. 36. № 3. P. 946-947.

немагнитной прослойкой // ФММ. 2010. Т. 110. № 5. С. 443-450. 16. Филиппов Б. Н., Корзунин Л. Г., Ребрякова Е. В. Тонкая структура доменных 6. Dubovik M. N., Filippov B. N., Kassan-Ogly F. A. Nonlinear nonstationary стенок в магнитостатически связанных двухслойных пленках с плоскостной dynamics of Nel-type domain walls in magnetic films with in-plane anisotropy // анизотропией // ФММ. 1996. Т. 82. № 1. С. 37-47.

Solid State Phenomena 2011. V. 168-169. P. 215-218. 17. Konishi S., Yamada S., Kusuda T. Domain-wall velocity, mobility, and mean-free7. Филиппов Б. Н., Дубовик М. Н., Корзунин Л. Г. Нелинейная нестационарная path in permalloy films // IEEE Trans. Magn. 1971. V. 7. P. 722-724.

динамика неелевских доменных стенок в ультратонких пленках с плоскостной 18. Middelhoek S. Domain walls in thin NiFe films // J. Appl. Phys. 1963. V. 34. № 4.

анизотропией // ФММ. 2011. Т. 112. № 4. С. 351-364. P. 1054-1059.

8. Дубовик М. Н., Филиппов Б. Н., Кассан-Оглы Ф. А. Влияние поверхностной 19. Волков В. В., Боков В. А. Динамика доменной стенки в ферромагнетиках анизотропии на динамические свойства неелевских доменных стенок в (обзор) // ФТТ. 2008. Т. 50. № 2. С. 193-221.

магнитных пленках с плоскостной анизотропией // ФММ. 2011. Т. 112. № 5. С. 20. Шур Я. С., Тагиров Р. И., Глазер А. А., Потапов А. П. О влиянии величины 476-482. кристаллического зерна на анизотропию и магнитные свойства тонких 9. Дубовик М. Н., Филиппов Б. Н. Нелинейная динамика доменных стенок в пленок пермаллоя // Известия АН СССР, серия физическая. 1967. Т. 31. № 5.

трехслойных магнитных пленках с наноразмерными слоями // ФММ. 2011. Т. C. 729-734.

112. № 6. С. 595-604. 21. Бозорт Р. Ферромагнетизм. Под ред. Е. И. Кондорского, Б. Г. Лифшица. М.:

Изд-во иностр. лит., 1956. 784 с.

Цитируемая литература: 22. Lee J.-Y., Lee K.-S., Choi S., Guslienko K. Y., Kim S.-K. Dynamic 1. Вонсовский С. В., Шур Я. С. Ферромагнетизм. Москва, Ленинград: transformations of the internal structure of a moving domain wall in magnetic Гостехиздат, 1948. 816 с. nanostripes // Phys. Rev. B. 2007. V. 76. P. 184408(1-8).

2. Chappert C., A. Fert A., Nguyen Van Dau F. The emergence of spin electronics in 23. Lee J. Y., Lee K.-S., Choi S., Guslienko K. Y., Kim S. K. Underlying mechanism data storage // Nature materials. 2007. V. 6. P. 813-822. of domain wall motions in soft magnetic thin-film nanostripes beyond the velocity3. Parkin S. S. P., Hayashi M., Thomas L. Magnetic domain-wall racetrack memory breakdown regime // Appl. Phys. Letters. 2008. V. 93. P. 052503(1-3).

// Science. 2008. V. 320. P. 190-194.

4. Li Z., Zhang S. Domain wall dynamics driven by adiabatic spin-transfer torques // Phys. Rev. B. 2004. V. 70. P. 024417(1-10).

__________________________________________________ 5. Zhang S., Li Z. Roles of nonequilibrium conduction electrons on magnetic dynamics of ferromagnets // Phys. Rev. Lett. 2004. V. 93. P. 127204(1-4). Отпечатано на Ризографе ИФМ УрО РАН тир. 85 зак. 6. Schryer N. L., Walker L.R. The motion of 1800 domain walls in uniform dc объем 1 печ. л. формат 6084 1/magnetic fields // J. Appl. Phys. 1974. V. 45. № 12. P. 5406-5421.

7. La Bonte A. E. Two-dimensional Bloch-type domain wall in ferromagnetic films // 620990 г. Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, J. Appl. Phys. 1969. V. 40. № 6. P. 2450-2458.

23






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.