有時(shí)從一個(gè)磁化方向到另一個(gè)磁化方向的轉(zhuǎn)變是突然的夺衍，使得交換能量太大而無(wú)法保持平衡的某個(gè)磁疇構(gòu)型狈谊。下面將講述疇壁的行程原因。
疇壁的形成
如果疇壁包含方向逐漸變化的原子磁矩(圖1)沟沙，則可確保向相反疇磁化方向的平滑過(guò)渡河劝。這種轉(zhuǎn)變降低了交換能，特別是對(duì)于過(guò)渡層的預(yù)定寬度矛紫。
圖1
例如給出一個(gè)磁疇大小的估計(jì)赎瞎，考慮厚度< 40 nm的顆粒狀La0.6Sr0:4MnO3鈣鈦礦薄膜中的垂直磁疇。對(duì)于這些結(jié)構(gòu)含衔，域?qū)挾扔上率絒1]給出
式中煎娇，J為交換耦合常數(shù)二庵，S為自旋量子數(shù)贪染，K為磁各向異性常數(shù)缓呛，a為晶格常數(shù)。本例中杭隙，J = 3*10-22 J, K =2* 104 J/m3, S =3/2哟绊，則得到30 nm。磁疇的大小可以在相同類型的化合物中變化痰憎，這取決于這些薄膜生長(zhǎng)的襯底的粒度和應(yīng)變票髓。例如，襯底可以產(chǎn)生拉伸應(yīng)變铣耘，從而導(dǎo)致在襯底附近形成的疇的平面內(nèi)磁化洽沟。另一方面，頂端晶粒(遠(yuǎn)離襯底)的磁化方向是垂直的蜗细。晶界附近的面內(nèi)磁化疇的形成會(huì)導(dǎo)致磁通量的循環(huán)裆操，從而抑制靜磁能。
磁晶能量需要保持zui小值;因此炉媒，它傾向于使原子磁矩沿著晶體軸的一個(gè)容易的方向排列踪区。因此，凈磁化遵循一定的結(jié)晶軸吊骤，據(jù)說(shuō)沿著它產(chǎn)生一個(gè)容易的磁化軸缎岗。鐵磁體可以沿著晶體學(xué)方向不太困難地磁化。至少在晶體結(jié)構(gòu)的鐵磁體中是這樣的白粉。如果鐵磁性材料由隨機(jī)晶體取向的顆粒組成传泊，一個(gè)簡(jiǎn)單的磁化軸仍然是可能的，然而鸭巴，它將主要由材料加工決定或渤，眾所周知，它會(huì)改變磁疇結(jié)構(gòu)奕扣，從而改變它們的磁化方向薪鹦。
被稱為疇壁的過(guò)渡層通常有兩種類型，盡管根據(jù)材料的晶體結(jié)構(gòu)以及一些加工因素惯豆，其他的壁構(gòu)型也是可能的池磁。在fcc或bcc等立方結(jié)構(gòu)中，常見的壁面類型是Bloch壁面和Neel壁面楷兽。在布洛赫壁上地熄，原子磁矩在磁矩平面外旋轉(zhuǎn)。另一方面芯杀，尼爾壁以其在旋轉(zhuǎn)發(fā)生時(shí)保持在平面上的原子力矩而聞名端考。由于疇磁化傾向于與shou選的晶體軸對(duì)齊雅潭，因此根據(jù)這些晶體軸在特定晶格中的角度，可以將不同取向的疇壁劃分為180°却特，90°(鐵)或109°扶供，71°(鎳)。一些不同方向的壁出現(xiàn)在閉合域中裂明，這是當(dāng)材料分裂成允許更多磁通量留在材料內(nèi)部的磁疇時(shí)產(chǎn)生的椿浓。這樣的結(jié)構(gòu)使靜磁能zui小化。圖2顯示了幾種類型的域墻的示意圖闽晦。
圖2
雖然在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里扳碍，許多研究實(shí)驗(yàn)室一直在使用更復(fù)雜的技術(shù)，如磁力顯微鏡(MFM)仙蛉，但通過(guò)稱為鐵磁流體的膠體懸浮液可以對(duì)靜磁場(chǎng)和區(qū)域結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像笋敞。然而，如果MFM不容易獲得荠瘪，鐵磁流體如Fe3O4或BaFe12O19提供了一個(gè)可行的替代方案夯巷，至少在某些情況下。眾所周知巧还，鐵磁流體是一種穩(wěn)定的物質(zhì)鞭莽，通常由浸入碳?xì)浠衔锘蚱渌袡C(jī)液體中的10納米顆粒形成，因?yàn)樗F磁流體更難生產(chǎn)麸祷。人們可能熟悉鐵磁流體澎怒，因?yàn)橛袝r(shí)它們被用作軸承中的液體。
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