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各向异性Nd-Dy-Fe-Co-B/MgO/α-Fe盘和多层膜的磁化翻转和磁相互作用

   

我们通过磁力显微镜(MFM)对Nd-Dy-Fe-Co-B/MgO/Fe纳米复合多层膜磁畴的磁化过程进行了系统的研究。通过施加外场,我们研究了耦合与脱耦合的复合多层膜中不同的磁化行为。在退磁过程中通过施加外磁场,研究了磁畴从形核、长大、翻转、湮灭到再形核的过程,观察到脱耦合的多层膜中软磁层优先翻转行为。微磁学理论证明这个过程中主要是偶极相互作用和塞曼能之间的竞争。塞曼能、静磁能和畴壁能之间的相互协调使总能量密度达到最低。通过光刻技术,我们又将纳米复合Nd-Dy-Fe-Co-B/MgO/Fe多层膜表面的软磁相Fe制备成微米尺寸点阵,原位地观察并比较了软硬磁层不同的磁畴翻转行为。此过程中,观察到耦合的复合结构中软磁圆盘中磁畴的磁化翻转与硬磁相始终是保持一致的。而脱耦合的结构中软磁圆盘中磁畴虽然仍具有面外方向磁矩,但是磁化翻转行为相对独立,并且具有随机性。以上结论对于深入理解长程的各向异性纳米复合磁体耦合机制具有重要的意义。相关的工作发表在Nanoscale 9 (2017) 7385上。

Fig. The room temperature IP and OOP hysteresis loops (a)-(c), families of FORCs (d)-(f) and MFM images in the as-prepared state (g)-(i). For the Nd-Dy-Fe-Co-B single layer (a), (d) and (g), the well-coupled sample (b), (e) and (h), and the decoupled sample (c), (f)and (i), respectively.

 

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