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磁性材料的磁结构、磁畴结构和拓扑磁结构

张志东  
【摘要】:首先简要地介绍了磁性材料中磁结构、磁畴结构和拓扑磁结构以及相互之间的关系.一方面,磁畴结构由材料的磁结构、内禀磁性和微结构因素决定;另一方面,磁畴结构决定了材料磁化和退磁化过程以及技术磁性.拓扑学与材料物理、材料性能的联系越来越紧密.最近的研究兴趣集中在一些拓扑磁性组态,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密切相关.然后从尺寸效应、缺陷、晶界三个方面介绍国际学术界在磁结构、磁畴结构和拓扑磁结构方面的进展.最后介绍了在稀土永磁薄膜材料的微观结构、磁畴结构和磁性能关系、交换耦合纳米盘中的拓扑磁结构及其动力学行为方面的工作.通过对文献的评述,得到以下结论:开展各向异性纳米复合稀土永磁材料的研究对更好地利用稀土资源具有重要的意义.可以有目的地改变材料的微结构,可控地进行磁性材料的磁畴工程,最终获得优秀的磁性能.拓扑学的概念正在应用于越来越多的学科领域,在越来越多的材料中发现拓扑学的贡献.研究磁畴结构、拓扑磁性基态或者激发态的形成规律以及动力学行为对理解量子拓扑相变以及其他与拓扑相关的物理效应是十分重要的.也会帮助理解不同拓扑学态之间相互作用的物理机制及其与磁性能之间的关系,同时拓展拓扑学在新型磁性材料中的应用.

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