磁性纳米颗粒膜的微磁学模拟3.pdfVIP

第 55 卷 第 6 期 2006 年 6 月 物 　理 　学 　报 Vol. 55 ,No. 6 ,June ,2006 ( ) 10003290200655 06 304306 ACTA PHYSICA SINICA 2006 Chin. Phys. Soc. 磁性纳米颗粒膜的微磁学模拟 江建军 　袁 　林 　邓联文 　何华辉 (华中科技大学电子科学与技术系 ,武汉　430074) ( ) 2005 年 12 月 21 日收到;2006 年 1 月4 日收到修改稿 　　用微磁学方法对磁性纳米颗粒膜的磁特性进行了模拟 ,采用的模型是由 122 个磁性纳米颗粒组成的面心立方 (fcc) 结构体系. 结果表明 :在该体系中 ,偶极相互作用对体系的静态磁结构的影响显著 ,而交换相互作用的影响表 现不明显. 在此基础上 ,本文还采用有效媒质理论计算分析了磁性合金颗粒不同体积比时颗粒膜的磁谱和表征电 磁参量发生显著变化的逾渗现象和逾渗阈值. 并完成了对高磁损耗磁性纳米颗粒膜的材料设计. 关键词 : 微磁学 , 纳米颗粒膜 , 逾渗阈值 , 磁导率 , 材料设计 PACC : 7540M , 3520M , 7540G, 7570 1 引 言 2 微磁学模型 高频微磁器件的发展和新一代微波吸波材料对 　　磁性材料数值模拟是基于每个晶格经典自旋的 ( ) 软磁薄膜材料的高频性能提出了更高要求 ,磁性纳 动力学行为符合LandauLifshitz LL 方程 : 米颗粒膜因其特有的复合结构而成为这类材料研究 d M γα γ( ) ( ( ) ) ( ) = - M ×Heff - M × M ×Heff , 1 中的热点. 纳米颗粒膜材料是纳米尺寸的磁性颗粒 d t M s A 2 Δ 被非晶态绝缘介质相有效地隔离和包裹而形成的复 Heff = H0 + 2 M + K1 ( M ·ez ) ez M s 合材料 ,该结构中纳米磁性颗粒的表面积大 ,颗粒与 颗粒之间的相互作用可归结为偶极相互作用和交换 + Ks ( M ·n) n + Hd (2) α 耦合作用 ,并显著影响颗粒膜的静态磁性能和动态