基于改进的蒙特卡洛方法研究钉扎相变现象
摘要：近十几年来，磁性材料中畴壁的运动现象一直是人们研究的重点，这正是开发新一代计算机存储器和逻辑运算设备的关键。在之前的研究中，我们已经以恒定外场驱动下二维随机场伊辛模型为例，通过短时动力学方法，系统的研究畴壁的钉扎现象，揭示了其中的规律。然而在实际操作中存在着耗时时间长，效率低等问题，故在本篇论文中，通过改进原有的蒙特卡洛模拟方法，研究超薄磁性薄膜中的磁畴运动，揭示了磁性薄膜层与层之间的相互作用强弱对钉扎相变的影响，为技术磁化提供理论帮助。
关键词：磁性畴壁运动；相变现象；电磁兼容算法
1、背景介绍：
1.1磁性畴壁的定义
什么是磁性畴壁呢？一般而言，铁磁（铁电）材料中存在着自发极化方向不同的晶胞，但在一个小区域内可能是相同的。这个小区域我们称之为铁磁畴（铁电畴），而磁性畴壁便是两个铁磁畴之间的界壁。在其他领域中也有类似的定义，在其他复杂多变的系统中，把具有相同状态的相邻粒子组成的区域称为畴，而两个不同的畴之间的过渡区域就是畴壁。若两个铁磁畴的自发极化方向互成180度，那么它们之间的畴壁叫做180度畴壁或布洛赫畴壁。在本篇论文研究中涉及的就是180度畴壁。事实上，畴壁是一个过渡区间，在该区域内它具有一定的厚度，不同原子平面层的磁矩方向各不相同，而位于畴壁两端的两个原子平面层的磁矩方向接近于两个相邻铁磁畴的磁矩方向。其中，中间各原子平面层的磁矩方向是以一定的角度差，从畴壁一端个磁畴的磁矩方向，逐渐偏转到畴壁另一端磁畴的磁化方向。畴壁不仅受到磁畴大小和形状的影响，同时还涉及到相邻畴壁之间的相互协调，因此它是磁畴结构的重要组成部分，也是影响技术磁化的重要因素之一[1]。
畴壁的运动非常重要，与很多物理现象息息相关，例如固体中的电荷或自旋密度波[2]、第二类超导体的涡旋格点、磁性薄膜的磁化反转、电子的Wigner晶体、多孔介质中流体的渗透[3]、固体中的裂缝扩散、无序底物上液体的浸润等等。
1.2超薄磁性薄膜的畴壁动力学
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