论文部分内容阅读
在当今信息量呈现出持续爆炸式增长的背景下，作为信息存储主流方式的磁性存储迎来了更多的挑战。从发现强各向异性自旋链开始，人们就对其在信息存储上的潜在应用寄予很大的希望。在极低温度下热效应被封冻之后，由于微观尺度上的量子效应，强各向异性自旋链的弛豫时间将趋近于一个有限的、在实验上也能够测量的时间。在以往的研究中，这种独立于温度的量子隧穿效应虽然已经为人们所认识，但到目前为止还是缺乏一个与温度相关的综合理论。这篇论文采用动力学蒙特卡罗方法结合具体量子模型对这些强各向异性自旋链进行了磁性动力学模拟，目的就在于弥补这些缺失，旨在给出一个直观的解释。 相对于传统磁体的，一维单分子纳米磁体在很多方面都有着很大的优势。我们对[Mn2Ni]这种典型的单分子磁体的磁学性质进行了探究，并把经典热效应与量子效应都考虑在其中。我们先模拟与实验相关的曲线，比如磁滞曲线以及矫顽场随温度Bc-T曲线，采用合适的参数之后，都能得到与实验一致的结果。同时我们还得到了普遍的Bc-T关系函数。最后，我们也研究了不同温度下自旋翻转的方式，并把Glauber动力学与量子成核理论综合到了一起。 原子尺度的反铁磁体在低温下仍然具有长程有序性，即所谓的反铁磁奈尔(Néel)态。相较于铁磁性磁体，反铁磁磁体对磁场不敏感，这使得反铁磁原子磁体在一些方面具有优势。我们对Cu(100)表面Cu2N覆盖层上由多个铁原子构成的反铁磁链进行了模拟研究，系统地模拟了铁原子反铁磁链体系在各种温度和电流情况下的磁性动力学性质。所模拟的结果与实验曲线符合得很好，还解释这些反铁磁链体系在特定电流作用下的奈尔态非平衡现象。此外，还给出了极化电子驱动自旋动力学的详细情况，通过控制温度和极化电流，就可以很好的控制铁原子自旋链的奈尔态。