多晶微结构下CoPt-TiO2/Co-TiO2交换耦合比特介质矫顽力研究

本文主要探讨了CoPt-TiO2/Co-TiO2交换耦合比特图形介质的特性，通过构建一个基于多晶微结构的精细微磁学模型。该模型聚焦于软磁层的关键磁性参数，包括厚度δ、磁晶各向异性场以及饱和磁化强度，对比特图形介质的矫顽力（即反转磁场的大小，衡量磁性材料抵抗外部磁场反转的能力）的影响。 研究发现，随着软磁层厚度δ从1纳米增加到4纳米，其易磁化轴的矫顽力呈现出明显的降低趋势，从8.2千奥斯特(kOe)减小至5.8 kOe。这表明增加软磁层的厚度有助于减小比特图形介质的磁稳定性和能量消耗，对于优化存储设备的性能至关重要。另一方面，尽管软磁层厚度增加，但归一化剩余磁化强度Mr（即在零外部磁场下的磁化强度）保持在接近1（0.99），这表示磁性存储单元的信息保持能力相对稳定。 此外，研究还揭示了一个有趣的关联：当软磁层的磁晶各向异性场减小时，其饱和磁化强度增大，导致硬磁层的易磁化轴相对于膜面法线方向的倾斜角θ增大。这一现象表明，优化的磁各向异性有利于降低整个薄膜的矫顽力，从而提高比特图形介质的响应速度和动态性能。 总结来说，这篇论文通过理论分析和数值模拟，为我们理解如何通过调整磁性材料的微观结构来优化交换耦合比特图形介质的性能提供了深入见解。这对于设计高效、低能耗的下一代磁存储技术具有重要的理论指导意义。