WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

ростом константы межслойного обмена монотонно возрастают, тогда как ширина петли гистерезиса при этом убывает (для J = 0.4erg/ cm2 — кривая 2 на рис. 1, b — флуктуации параметров системы, а также параметры, (/4) петля гистерезиса имеет ширину 21 Oe). Велиbc определяющие характер спадания величины подмагничина больших угловых скачков также монотонно убычивающего поля. На рис. 3 для J = 0.2erg/ cm2 привевает. Величина же меньших скачков (пунктир) имеет дены временные зависимости углов j, выходящих на явно выраженный максимум при J 0.2erg/ cm2 в точке равновесные положения магнитных моментов в случае (/4) фазового перехода H = Hb, т. е. при уменьшении реализации ориентационного фазового перехода при подмагничивающего поля, и монотонно возрастает для полном выключении поля по закону (/4) рассматриваемых значений J в точке H = Hc при H(t) =H0 exp(-t/ ), (7) увеличении поля. Следует заметить, что для рассматриваемой структуры (в частности, при M1 = M2) оба с постоянной времени = 1 ns и двумя начальными равновесных положения магнитных подрешеток, устазначениями поля H0 = 580 и 579 Oe (кривые 1 и 2), (/4) навливающихся в результате бифуркационного фазового которые выше критического значения Hb = 576 Oe.

(/4) перехода при H = Hb, с точки зрения суммарной Из представленных зависимостей следует, что реализанамагниченности оказываются идентичными.

ция одного из двух равновесных состояний зависит от На выбор направления перемагничивания к одному выбора начального значения подмагничивающего поля.

из двух равновесных положений в результате фазового Подобные кривые могут быть также получены при (/4) перехода при H = Hb могут повлиять различные одинаковом H0, но различной скорости спадания поля.

Журнал технической физики, 2004, том 74, вып. 46 Д.И. Семенцов, А.М. Шутый Рис. 3. Временные зависимости углов 1,2 вблизи поля фазо (/4) вого перехода Hb ; H0 = 580, 579 Oe (1, 2 соответственно.) Важной характеристикой магнитного образца, достаточно просто получаемой в эксперименте, является его петля гистерезиса при 180-градусном перемагничивании. Петля гистерезиса мультислойной структуры определяется поведением суммарной намагниченности Mi в перемагничивающем поле. Поэтому на рис. приведена полевая зависимость нормированной проекции суммарного магнитного момента обеих подрешеток (M1 + M2)/M на направление перемагничивающего поля для исходной ориентации магнитных моментов j = ±/2 и внешнего поля H = 0, /4, /8 (a, b и c) при значениях константы связи J = 0.05, 0.15, 0.25 erg / cm2 (кривые 1–3), в силу нечетности функции представлена только половина указанной зависимости.

Из приведенных зависимостей видно, что петли гистерезиса исследуемой структуры, как правило, схлопываются в области малых полей. С увеличением константы связи ширина петли уменьшается, область схлопывания увеличивается, при J > Jab (или J > J(/4), где J(/4) bc bc (/4) (/4) соответствует равенству Hb = Hc ) петля гистерезиса переходит в кривую перемагничивания. Петля имеет только одну точку схлопывания при H = 0, если J = Jb, где Jb — значение, при котором обращается в (/4) нуль Hb (или Hb ), а для малых констант связи J < Jb схлопывание петли отсутствует. В случае ориентации поля вдоль оси [100] петли гистерезиса перестают существовать при меньших константах связи, чем в случае ориентации поля вдоль оси [110], так как Jab < J(/4).

ab Когда направление перемагничивающего поля не совпадает с направлением осей [100] и [110], в частности при H = /8, в петле гистерезиса наблюдается дополРис. 4. Петли гистерезиса мультислойной структуры для нительный изгиб, резкий или плавный, в зависимости исходной ориентации магнитных моментов j = ±/2 и внешот величины константы связи. Кроме того, максимальнего поля H = 0 (a), /4 (b), /8 (c); J = 0.05, 0.15, ная намагниченность достигается при увеличении поля 0.25 erg / cm2 (1–3 соответственно).

асимптотически. Однако по своим особенностям данные Журнал технической физики, 2004, том 74, вып. Равновесные состояния и квазистатическое перемагничивание мультислойной структуры петли гистерезиса близки к случаю (a), когда поле Заключение ориентировано вдоль оси [100]. Вид приведенных на данПроведенный анализ показывает, что в мультислойной ном рисунке петель достаточно хорошо отражает форму экспериментальных петель реальных пленок [13,14]. структуре типа (Fe / Cr)n с антиферромагнитной связью, обеспечиваемой косвенным обменным взаимодействием, имеют место ориентационные фазовые переходы, Перпендикулярное перемагничивание приводящие как к коллинеарным, так и к неколлинеарным состояниям магнитных моментов пленок. ПлосПусть подмагничивающее поле H ориентировано норкостное 90-градусное перемагничивание системы при мально относительно плоскости структуры. В этом слумалых значениях константы связи сопровождается оричае при исходной ориентации противоположно направентационной петлей гистерезиса. Перемагничивание при ленных магнитных моментов слоев вдоль кристаллогравключении сонаправленного с магнитными моментами фической оси [100] или вдоль оси [010] равновесный слоев подмагничивающего поля величиной H > Hc и угол выхода магнитных моментов из плоскости пленок последующее его выключение приводит к 90-градусному определяется выражением перемагничиванию структуры, т. е. к эффекту „гистереKзисного перемагничивания“. В случае перемагничивания -HM cos j + sin 4j структуры вдоль кристаллографической оси [110] имеет место точка бифуркации, из которой магнитные момен+ J- Ku + 2M2 sin 2j = 0. (8) ты могут перейти как к положениям вблизи оси [100], Из (8) следует, что в данном случае имеет место симтак и к положениям вблизи оси [010]. При 180-градусном метричное перемагничивание обоих слоев, т. е. 1 = 2 плоскостном перемагничивании в значительном диапав процессе их монотонного роста с увеличением подмагзоне значений константы межслойной связи наблюдаетничивающего поля. При достижении полем значения ся область схлопывания петель гистерезиса суммарной намагниченности структуры.

Hs = J- K1 - Ku + 2M2 (9) M Работа выполнена при финансовой поддержке Мининаступает насыщение, т. е. 1 = 2 = /2, и дальнейшее стерства образования России (проект № PD02-1.2-72).

увеличение поля не вносит изменений в ориентацию магнитных моментов. Уменьшение поля не сопровоСписок литературы ждается ориентационным гистерезисом, т. е. обратный ход намагниченности совпадает с прямым. На рис. [1] Физика тонких пленок / Под ред. М.Х. Франкомба, приведена зависимость j(H) для значений константы Р.У. Гофмана. Т. VI. М.: Мир, 1973. 392 с.

связи J = 0, 0.2, 0.4 erg / cm2 (кривые 1–3). Величина [2] Федосюк В.М., Макутин Г.В., Касютин О.Н. // Зарубежполя насыщения Hs имеет линейную зависимость от ная электроника. 1992. № 415. С. 42–55.

константы связи, что может быть использовано для ее [3] Середкин В.А., Фролов Д.И., Якобчук В.Ю. // Письма в экспериментального определения.

ЖТФ. 1983. Т. 9. Вып. 23. С. 1446–1450.

[4] Zhang Z., Zhou L., Wigen P.E. // Phys. Rev. B. 1994. Vol. 50.

N 9. P. 6094–6112.

[5] Устинов В.В., Кирилова М.М., Лобов И.Д. и др. // ЖЭТФ.

1996. Т. 109. Вып. 2. С. 477–494.

[6] Kostyuchenko V.V., Zvezdin A.K. // Phys. Rev. 1998. Vol. B.57.

N 6. P. 5951–5954.

[7] Зюзин А.М., Бажанов А.Г., Радайкин В.В. // ЖТФ. 1999.

Т. 69. Вып. 11. С. 97–101.

[8] Schreyer A., Ankher J.F., Zeidler Th. et al. // Phys. Rev. 1995.

Vol. B52. N 12. P. 16066–16085.

[9] Патрин Г.С., Волков Н.В., Кононов В.П. // Письма в ЖЭТФ. 1998. Т. 68. Вып. 5. С. 287–290.

[10] Бебенин Н.Г., Устинов В.В. // ФММ. 1997. Т. 84. Вып. 2.

С. 29–34.

[11] Семенцов Д.И., Шутый А.М. // Письма в ЖТФ. 2001. Т. 27.

Вып. 21. С. 19–25.

[12] Семенцов Д.И., Шутый А.М. // Письма в ЖЭТФ. 2002.

Т. 75. Вып. 5. С. 287–290.

[13] Миляев М.А., Ромашев Л.Н., Устинов В.В. и др. // Тез.

докл. Международной школы-семинара НМММ-XVIII.

М., 2002. Ч. 1. С. 102–104.

Рис. 5. Полевые зависимости равновесного угла выхода [14] Стаценко П.Н., Антипов С.Д., Горюнов Г.Е. и др. // Там магнитных моментов из плоскости пленок j для J = 0, 0.1, же. С. 510–512.

0.2 erg / cm2 (1–3 соответственно).

Журнал технической физики, 2004, том 74, вып.

Pages:     | 1 ||



© 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.