钢铁钒钛2020.01科学技术创新磁性材料的磁结构、磁畴结构和拓扑磁结构 王薪皓
（上海宝钢磁业有限公司，
上海201900）磁性材料在我们生活的很多层面随处可见，所以今后科学研究的重点应该始终放在强化磁性材料性能方面上来。通过我
们对磁性材料进行进一步的了解和分析，
就性能来讲分为内禀磁性和技术磁性能，这两种性能与温度、
饱和度以及其他因素密切相关。与此同时，磁结构和材料中的晶体结构具有相当密切
的联系，其中晶体结构的对称性和它相同，longshe
但是通常状况下受到其自身特点的影响对出现新的磁对称性。晶体结构、磁性相互作用、自旋磁矩等都会对磁结构造成不同程度的影响，
而不同的磁性包含不同的类型，存在不同的表现形式，并且能够和晶体结构融合成为种类多样的磁结构。
再者，技术磁性能包括剩余磁化强度、矫顽力、最大磁能积、温度系数等内容，材料的内禀磁性控制技术磁性能，还受微观结构的影响。而磁性
能的影响因素还包含了材料的尺寸、
形状，晶粒大小、晶界、缺陷以及第二相等因素。
随着科学技术的不断发展，23秒32年
在20世纪出现了重大的科研成果，尤其是量子力学研究结果的问世，
消除了大家对以往自然界认知的误解，与此同时也加深了人们对磁性发展的理解。20世纪磁学领域的重大发现就是自发磁化的量子力学理解和磁畴结构的发现。量子力学的理论研究使得人们对微观磁性的探
索更加深入。然而，由于磁畴构造具有自身的独特性，
受到内禀结构以及微观结构的影响，存在很多复杂的构造，
溶液的形成加大了相关人员研究的难度。鉴于它的重要性，相关人员已经展开深入的认识和调研，但是对其探索的层面还是远远不够的，
国内已有的磁畴构造研究成果还尚未深入到实践方面，
且对磁结构、磁畴结构和磁性能的探究仍停留在一定的水平。
磁畴结构是铁磁质的重要组成因素，主要用来说明铁磁质的磁化机理。受到排列方式的影响，如果铁磁体产生磁化就具备磁性。虽然磁畴中的原子磁矩各个各的效能，但从方向来讲具有强烈的一致性。磁畴结构从里向外包含多种因素，磁畴的边界、内部构造以及磁畴壁。磁矩由方向连续过渡产生磁畴壁，存在不同的表现类型。磁畴结构类型复杂多样，容易受到外磁
场的影响，在方向的影响下存在不一样的大小变化，
这就出现了磁矩与外磁场间的正比例增长关系。可见，磁畴构造一定程
度上会对磁化和磁退化造成一定的影响，
并且会对材料的磁性能造成影响。
1磁结构、磁畴结构和拓扑磁结构的尺寸效应特备是在近些年来，尺寸效应对磁畴结构、磁性能的影响受到国内外许多专家学者的广泛关注。调查发现研究内容主要包括以下几个方面：薄膜中畴的尺寸以及条状畴的宽度随薄膜厚
度的平方根而变化；反点阵膜的磁性能与相同组成的连续薄膜
不同；连续薄膜、反点阵列、纳米管/线、纳米盘以及多边形等，调
控的因素包括薄膜厚度、颗粒/晶粒大小、盘直径和形状等因素。铁磁/反铁磁双层膜中反铁磁层的精细磁结构决定铁磁层的磁畴结构；量子点尺寸影响反铁磁畴域的尺寸以及削弱反铁磁相钉扎铁磁相磁化反转的强度；纳米线的磁畴结构和磁化反转与纳米线的宽度有关；多边形单元的形状影响涡旋态的形成以及边缘缺陷通过涡旋机制促使磁化翻转；点阵的形状调控涡旋态的共振激发的频率；盘直径和形状影响涡旋、斯格米子等拓扑自旋组态的形成、手性和动力学行为。
Bolte 等深入分析多畴结构对各种厚度的矩形坡莫合金微结构的磁电阻的影响。通过选取不同厚度的材料进行分析，得出磁电阻受到磁化反转的多方面影响，必须通过控制各种可逆和不可逆的磁化反转来进行具体操控。在此基础上，还借助显微镜对比不同厚度薄膜的磁力效能，进行不断将磁组态间的相变和观察到的磁电阻改变联系起来。
Portmann 等研究发现磁化方向垂直铁薄膜表面的样品在低温的情况体现高对称性相的逆相变效应。在这一前提下必须考虑薄膜的磁化方向，根据其方向的变化调整相关内容。通过仔
细分析电子显微镜下的成像内容，
贺知章
受到温度的影响，不同的条纹畴结构会出现不同的表现。如果温度高时条纹畴结构会形成对称性的迷宫结构；如果温度低时，它的表现形式会有极大的不同。一旦温度达到一定高度时会造成磁有序的消失，体现条纹畴结构的低对称性会重新出现。这种情况体现了相变效应的不稳定性和不确定性。但通过调查发现铁薄膜表面的磁畴结构受
到温度和厚度的影响大体一致，
这样可以将其作为测试体，确定相对应的有效温度。
班禅东行2磁结构、磁畴结构和拓扑磁结构的不足
此次研究除了研究磁结构、磁畴结构和拓扑磁结构的尺寸效应之外，还对磁结构、磁畴结构和拓扑磁结构存在的一系列不足之处进行研究。其中也有所发现：在实空间中研究得出金属硅化物中的螺旋自旋序结构及其动态特征；孔洞的大小能够影响孔洞附近的磁畴结构和畴壁的钉扎强度；薄膜外延生长过程中交叉位错导致的表面粗糙度影响磁性畴壁蠕变行为;Co/CoO 体系中交换偏置起源于反铁磁体内部的由缺陷稳定的磁畴态。
通过测量生长在(In,Al)As 准台阶过渡层和(In,Ga)As 过渡层上的(Ga,Mn)As 层磁场导致的畴壁速度,Kanda 等对两者磁性畴壁蠕变标度公式中的标度指数进行对比。这两种存在不同的数据分析，由此表明磁性结构的蠕变过程受到表面粗糙度的影响
摘要：首先对磁性材料中磁结构、磁畴结构和拓扑磁结构之间的联系进行深入的分析。第一，
磁畴结构由材料的磁结构、内禀磁性和微结构因素等内容构成；第二，磁畴结构对材料磁化和退磁化过程以及技术磁性造成了重要的影响。拓扑学与材料物理、材料性能之间的关系较为紧密。通过研究发现，大多数学者的研究内容主要集中在拓扑磁性组态，如涡旋、磁泡、麦纫、斯格米子等。研究发现这些拓扑磁结构的拓扑性质与磁性能联系紧密。
关键词：磁结构；磁畴结构；拓扑磁结构；
磁性能中图分类号:O482.54文献标识码:A 文章编号:2096-4390(2020)01-0021-02作者简介：王薪皓(1990,11-)，男，汉族，黑龙江大庆人，上海宝钢磁业有限公司，本科，研究方向：磁性材料元器件。
21--
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议