磁纳米带上自旋波与畴壁动力学相互作用的研究的任务书.docx

磁纳米带上自旋波与畴壁动力学相互作用的研究的任务书
任务书
一、研究背景
自旋波和畴壁是纳米磁性体系中普遍存在的两种重要的耦合相互作用形式。它们分别代表了磁性体系中的集体自旋激发和子结构，具有非常重要的科学意义和实际应用价值。随着纳米科技的快速发展，磁纳米带已成为磁性体系研究中的热点之一，具有广泛的应用前景。因此，本研究拟针对磁纳米带上自旋波和畴壁的动力学相互作用进行深入研究，探索该领域的新科学问题和物理机制，推动相关技术的发展和应用。
二、研究目的
磁纳米带上自旋波和畴壁的耦合动力学行为表现出极强的时间和位置依赖性，涉及多种物理和数学知识，因此在理论和实验研究上都具有一定的难度和挑战性。本研究旨在通过系统的理论模拟和实验验证，探究磁纳米带上自旋波和畴壁的动力学相互作用机制，包括但不限于以下几个方面：
1.分析磁纳米带上自旋波和畴壁的耦合行为，研究其对磁性体系热稳定性、磁阻等物理性质的影响；
2.探究磁纳米带中自旋波和畴壁的形成机制和演化规律，研究其与磁性体系中其它物理过程的相互作用；
3.研究磁纳米带中自旋波和畴壁的激发和传播机制，以及不同初始状态下其动力学行为的差异；
4.探究磁纳米带上自旋波和畴壁与外部场的耦合机制，研究其应用于磁学存储、磁测量等方面的潜在应用价值。
三、研究内容和方法
1.理论模拟
本研究将采用自洽场方法和坐标空间格林函数法等相关技术，分析磁纳米带上自旋波和畴壁的耦合动力学行为。详细内容包括：
（1）建立磁纳米带的自旋哈密顿量和畴壁模型，研究自旋波和畴壁的形成机制及演化规律；
（2）分析自旋波和畴壁在时间和空间上的演化特征，研究其影响因素和耦合行为；
（3）对自旋波和畴壁的激发和传播机制进行深入分析，并探究不同外部场对其动力学行为的影响。
2.实验验证
本研究将采用磁光Kerr效应、磁力显微镜和X射线磁吸收光谱等实验手段，对磁纳米带上自旋波和畴壁的动力学行为进行实验验证。主要内容包括：
（1）制备磁纳米带样品，并对其物理性质和磁性质进行表征；
（2）通过磁光Kerr效应等技术，测量自旋波和畴壁的形态和演化特征；
（3）利用X射线磁吸收光谱等技术，研究磁纳米带中自旋波和畴壁的动力学响应和传播机制；
（4）采用磁力显微镜等技术，对磁纳米带上自旋波和畴壁的特征进行现场观察和分析。
四、预期成果
1.分析磁纳米带上自旋波和畴壁的耦合行为，研究其对磁性体系热稳定性、磁阻等物理性质的影响；
2.探究磁纳米带中自旋波和畴壁的形成机制和演化规律，研究其与磁性体系中其它物理过程的相互作用；
3.研究磁纳米带中自旋波和畴壁的激发和传播机制，以及不同初始状态下其动力学行为的差异；
4.探究磁纳米带上自旋波和畴壁与外部场的耦合机制，研究其应用于磁学存储、磁测量等方面的潜在应用价值。
五、拟采用的研究方法
1.理论模拟：自洽场方法和坐标空间格林函数法等相关技术。
2.实验验证：磁光Kerr效应、磁力显微镜和X射线磁吸收光谱等实验手段。
六、文献综述
1.Chen,B.,Narayanapillai,K.,&Hu,J.(2017).Dynamicsofspin-wave–domain-wallinteractioninacylindricalmagneticnanowire.PhysicalReviewB,96(10),104436.
2.LZhang,F.JavierRomero-Vivas,EmilioMartinez-Perez,andFlorinRadu.(2017).Manipulatingspinwavesinmagnoniccrystalsand2Dlattices.PhysicsReports,676-676,1-60.
3.Jungfleisch,M.B.,Zhang,W.,Sklenar,J.,Ding,J.,Zhang,S.,&Wang,K.L.(2016).Magnonics:Spinwavesonthenanoscale.Nanotechnology,27(8),082002.
4.Wieser,R.,Weigand,M.,Fassbender,J.,&Langer,J.(2016).Domain-wallbaseddevicesfornon-volatileandlogiccomputation.AppliedPhysicsReviews,3(3),031103.
5.Yan,M.,Li,X.,Lu,J.,Liu,G.,&Wu,M.(2018).Areviewofmagnetizationdynamicsinnanomaterialsinducedbyspin-orbitcoupling.JournalofMaterialsScience&Technology,34(1),1-18.
七、计划进度
本研