磁纳米线中场驱动下的磁畴壁动力学性质及其调控

来源 :扬州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jbl6055871
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,关于磁性存储器件的研发受到了人们的关注,其中基于磁畴壁运动的研究也是目前的热点。机械硬盘和固态硬盘是目前比较常见的信息存储方法,而通过磁畴移动来存储信息,原理有别于机械硬盘和固态硬盘。机械硬盘通过磁盘的高速运转然后以磁头读写信息,其读写速度较慢,且受限于磁盘的机械运动。而固态硬盘虽然读写速度较快,但其使用的flash闪存颗粒寿命有限,其读写次数有限制,且价格比较高。通过磁畴的运动来读写信息,则既不受限于磁盘的机械运动,又不受限于flash闪存颗粒的寿命。如何稳定快速地驱动磁畴壁在磁性存储材料中运动,就成了需要解决的热门问题。在过去的研究中,通过电流和自旋波驱动磁畴运动的研究已经比较成熟,但是其中依旧存在许多不足。比如电流驱动时会有Walker breakdown、焦耳热和某些畴壁的失真,而自旋波驱动物理机理认识还有争议。为了提高存储密度,将存储器做成三维的结构,此时畴壁在外场驱动下的三维结构中的运动人们还没有很好的认识。本文采用基于LLG(Landau-Lifshitz-Gilbert)方程的微磁模拟方法,研究了自旋波与畴壁之间可能发生的相互作用,并且研究了外场驱动畴壁在U型纳米线中的运动情况。第一章我们介绍了磁存储技术的发展进程和当前的主要相关问题,畴壁的相关背景知识,以及驱动畴壁进行运动的一些方法,最后简单介绍了场驱动畴壁运动的研究进展和存在问题。第二章介绍了本论文的理论计算方法,描述了经典的自旋动力学方程(Landau-Lifshitz-Gilbert方程)、有效场的计算和模拟步骤,并进一步介绍了包括自旋转移力矩的拓展的LLG方程。第三章我们研究了自旋波和多畴壁之间的相互作用,发现TWVW结构在自旋波作用下可转变为TWTW结构(即360°壁)或完全湮没,取决于自旋波的频率和振幅。相比之下,多TWs(STWs)结构显示出良好的鲁棒性。即与单个TW类似,STW可以通过自旋波一致驱动。另一方面,其相移总是随着TWs的数量线性增加,并且可以与TW模式相同的频率下共振增强。其诱导的STW运动和由STW控制的相移在未来信息存储与读取中有潜在的应用意义。第四章研究了U型磁纳米线中外场驱动磁畴壁移动性质与U型弯曲之间的关系。结果表明:磁纳米线的U型弯曲阻碍着电流驱动磁畴壁的移动,其弯曲处移动速度的减小随着其弯曲半径的减小而增大另一方面,自旋波的加入能促进电流驱动磁畴壁的移动。其中,自旋波驱动磁畴壁移动的速度随其振幅的增加线性增加,而随其频率的增加是多峰的非单调性关系。进一步地在磁纳米线U型弯曲处附加合适的自旋波能完全消除其弯曲迟缓电流驱动磁畴壁的移动,以保障电流驱动磁畴壁在弯曲磁纳米线中的匀速平稳移动,进而实现三维赛道存储器(Racetrack Memory)技术的可靠发展。
其他文献
新发展阶段,房地产的作用意义重大。新冠疫情、俄乌冲突对全球经济产生深刻影响,全球供应链问题凸显,各国经济萎靡不振,加之金融市场不稳定因素增多,市场预期转向悲观,整个行业弥漫着一片悲凉的气氛中。十九大以来,各级政府把化解房地产金融风险当作政治任务来抓,落实把防风险摆在更加突出的位置,坚决守住不发生系统性风险,提升房地产业风险管理已然成为当前急需关注的重大课题。调控政策密集出台,房企投、融、营全盘收紧
绿色金融政策作为引导我国走可持续发展道路的重要手段,正逐渐影响着企业的环保行为。文章首先结合中国经济绿色转型的大背景,理清中国绿色金融政策的现状、制度变迁及作用效果,对促进企业绿色创新的作用原理进行理论分析;其次,以《绿色信贷指引》为例,利用中国2010-2019年A股上市公司数据,人工收集上市公司的绿色技术专利资料,采用双重差分方法,从实证角度探讨了绿色金融政策能否推动企业绿色创新。本文认为:(
短视频是一种新兴的信息媒体样态,是互联网高速发展的产物。目前,我国已经发展成为世界上拥有最多网民数量的国家,需求的多元化使得网民不满足于传统的图片和文字表达情感的方式,兼具视听功能的短视频深受大众喜爱,这导致各大公司和平台都竞相开展短视频业务,短视频平台的数量急剧增加,竞争也越来越激烈。本文以短视频平台相关的资料为基础,运用扎根理论方法对短视频平台相关的资料进行编码,构建短视频平台竞争优势影响因素
乳腺癌,位居全球癌症发病率前三,对人类健康有着极大的影响。临床上根据雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)、人表皮生长因子受体2(HER2)三种标志物的表达情况将乳腺癌大致分为三种类型,分别为管腔型、HER2阳性和三阴性乳腺癌。其中HER2阳性的乳腺癌占比约15%-20%。HER2蛋白是EGFR家族的一员,通过与其相同来源的二聚体结合,使细胞内部的信号通路被启动,起到上调基因转录的作用,最终促进肿
传统的中心化存储系统阻碍了数据的共享且容易出现单点故障问题,半可信云存储使得数据的所有者失去了数据的控制权,第三方很可能泄露用户的隐私数据。去中心化以及防篡改的区块链的出现确保了安全性和透明度,为解决这些问题提供了可能,但区块链存储容量有限,单一区块链方案扩展性差,吞吐量低,基于区块链的数据存储与共享结构在共享效率不高,边缘计算的出现一定程度下提高了数据共享的效率,但边缘计算下数据完整性和真实性、
随着时代的不断发展和进步,企业之间的竞争已经逐渐转变为文化的竞争,企业文化作为企业之魂,为企业转型发展注入不竭动力和源泉,在提高企业经营管理水平和增强企业核心竞争力方面发挥着重要作用。由此,建设具有时代意义的企业文化已经成为现代企业不容忽视的重要任务。在国家电力体制改革的推动下,新能源发展突飞猛进、配售电市场逐步放开,发、输、配、售、用电市场逐步趋于多元化。供电企业要想在激烈的电力市场竞争环境中屹
房地产业是我国国民经济的重要组成部分,在经过多年不断的规范和发展之后已经成为我国国民经济的支柱性产业。房地产企业的重资本发展模式本身具有高杠杆的特征,在近几年来复杂的市场环境和政策调整等综合性因素的影响下,很多地产企业出现财务危机而难以生存,因此对于地产企业的财务风险进行识别和分析成了一个热点研究课题。近年来,国家也把去杠杆、降风险作为房地产行业调控政策的主要方向,从2015年“三去一降一补”的供
近年来,随着人们对健康、环保和可持续性概念的认识加深,减少动物肉类产品的食用并扩大植物肉的生产和消费将成为一种必然选择。然而,目前植物肉的研发处于起步阶段,存在加工配料过于繁杂、植物蛋白原料单一等问题。基于此,本研究以大豆分离蛋白(Soybean Protein Isolate,SPI)、小麦蛋白(Wheat Gluten,WG)、豌豆蛋白粉(Pea Protein Flour,PPF)为主要植物
城市经济的高速发展,高层建筑、大型商业综合体、养老机构、商市场以及"九小"场所数量骤增,管理较为薄弱,老旧小区独居老人数量增加,消防设施弱化等,均成为引发火灾事故的诸多因素,因此,对火灾的合理预警和预防已成为提升消防安全管理的重点和难点。消防物联网(感知消防)是将消防灭火救援和防火监督管理以及所有相关信息有机链接起来,是城市管理与安全运行的新理念[1]。构建高感知度的消防基础环境平台,实现动态、实
温度作为实际工业生产过程中的一个关键指标,生产工艺要求将其必须控制在一定的精度范围以内。然而,由于在温控系统中存在大延迟、大惯性等特点,传统控制算法的控制精度很难满足现代生产的要求,因此研究新的控制算法提高温度控制的精度非常有必要。本文以SXF-4-10型电加热炉系统作为被控对象,进行了以下控制算法的研究,并分别对每种算法进行了仿真分析和加热炉实验验证。首先,本文提出了一种基于滞后补偿的改进内模P