《基於自旋波理論的納米磁共振極限關係研究》是依託電子科技大學,由周佩珩擔任醒目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於自旋波理論的納米磁共振極限關係研究
- 依託單位：電子科技大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：周佩珩
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
磁譜參數，尤其是磁導率虛部，與材料本徵磁參數、結構形貌參數的制約關係，作為高頻磁性材料性能的標桿和發展方向的理論指導，一直伴隨著材料的發展而不斷進化。 本項目所提出的納米周期磁結構同時具有納米結構自旋波共振和周期結構性能耦合的特徵，從而擴展了共振頻寬，滿足磁性材料高頻、寬頻的發展趨勢，是當前研究的前沿熱點。但自旋波模式的激發決定了其高頻磁譜無法用已有靜磁極限關係來分析，必須從自旋波理論出發構建新的模型。 在本人及課題組對該領域開展了大量工作的基礎上，本項目提出以獨特的有效場模式來表征周期磁結構自旋磁矩進動的耦合特徵，基於自旋波理論建立磁共振模型和有效參數模型，解決阻礙該類材料發展的關鍵科學問題，推導出新型磁共振極限關係；並以此為基礎，最佳化材料設計進行高頻寬頻周期磁結構薄膜驗證。 本項目的開展將打破該領域依賴靜磁特性的材料設計思路，為動態磁化理論和高頻磁性材料研究帶來新的局面。
結題摘要
隨著信息技術的進步，特別是對電磁波吸收材料的需求，磁性材料形成了“高頻、寬頻”的必然發展趨勢。在新興技術中，納米結構自旋波共振能夠為磁性材料在更寬的頻帶內帶來磁共振套用，而周期結構耦合性能有望引發新的磁譜特性，是解決高頻磁性材料“寬頻”問題的關鍵技術，也帶來了對磁極限關係的挑戰。本項目以此為研究核心，對新型複合磁性材料的磁譜特性、物理機制以及最佳化設計進行研究。發表SCI期刊論文11篇，申請專利4項，培養博士研究生3名、教育部新世紀優秀人才1名。主要研究成果如下：（1）構建微波頻段多鐵磁共振的納米（微米）異形磁性顆粒複合體系，基於非一致進動交換模型和偶極-偶極相互作用理論提出了形貌特性對納米結構自旋波模式的影響規律，探索了該材料體系的電磁極化特性以及微波能量電磁損耗機制，形成了一類具有高電磁匹配特性的電磁波吸收材料體系；（2）從磁共振的基本原理和極限關係出發，通過分析周期孔洞結構設計對鐵磁薄膜疇結構的影響以及微觀缺陷結構帶來材料阻尼性質的變化規律，提出了疇結構單元共振機理以及阻尼作用下的磁譜演變特徵及磁共振極限關係，為複雜周期磁結構的動態磁譜設計提供了理論支持；（3）結合材料特性和周期結構耦合特性，提出了以“最佳化電磁場分布、發揮磁性材料本徵磁譜特性”為核心的磁性吸波材料最佳化設計技術，為解決“寬頻”問題奠定了基礎；（4）根據周期結構磁共振的設計思路結合套用需求，發展了基於等效磁共振吸波的紅外頻段吸波結構及其等效磁導率計算方法，拓展了磁共振極限關係的研究內涵和套用範圍。
