磁畴与畴壁结构在软磁薄膜磁谱中的动力学效应研究

采用磁控溅射方法制备系列FeMX软磁薄膜，通过成分（M为Co、Ni；X为B、稀土元素等）、厚度的调整得到具有不同磁滞回线特征的软磁样品；通过外磁场调控软磁薄膜中的磁畴和畴壁的形成和运动，结合磁力显微镜观测，以矢量网络分析仪－铁磁共振方法为主研究磁性薄膜在磁化、退磁等非饱和状态中，磁畴和畴壁的各种磁矩成分一致进动和非一致进动行为对高频磁谱的影响；在Landau-Lifshitz-Gilbert方程的基础上，结合微磁学模拟，对磁畴、畴壁的各种磁矩成分的高频运动特征，如自然共振（或铁磁共振）的频率、线宽、起始磁导率和阻尼因子等进行拟合并进行动力学机制的分析。

本项目通过改变外加磁场Hex的方向、大小，研究磁导率虚部共振曲线出现的磁滞现象。研究了测量了FeCo薄膜在0.5-8GHz频率范围内的复数磁导率谱，验证了样品铁磁共振频率fr的平方值随正向Hex线性变化的规律；首次在实验上观察到，当Hex与样品磁化方向相反时，磁场值增大到矫顽力Hc附近时，共振曲线出现双峰，反映了铁磁薄膜中部分磁矩随着反向Hex逐渐增大逐步翻转的磁化动力学过程，澄清了在这一退磁化区域并不存在铁磁共振的阻尼系数增大，共振线宽的增加主要来自不同共振峰的叠加。由铁磁共振公式拟合磁谱虚部曲线，计算了双共振峰出现时薄膜中磁矩发生翻转的比例，结果与磁滞回线能定量符合。在此基础上，对片状磁性颗粒的磁谱进行了研究，对相关实验结果进行了拟合，得到了颗粒磁谱的中影响低频部分和高频部分的不同的共振模式。对磁性材料的高频磁性和其在高频的应用具有重要的指导意义。