面内各向异性对具有垂直各向异性的纳米颗粒薄膜临界转变场的影响

研究了面内各向异性对具有垂直各向异性的纳米颗粒薄膜磁化的影响。结果表明，当磁场相对于薄膜法线倾斜时，会发生从磁矩方向非共线的颗粒非均匀磁态到颗粒磁矩平行取向的均匀磁态的临界转变。研究发现，面内各向异性会影响临界场的角度依赖性。在双势阱近似下，理论上描述了取向双轴颗粒系综。尽管颗粒具有双轴磁各向异性，但其系综若处于非均匀态，则分为两个子系综，每个子系综内的颗粒磁矩呈共线排列。在临界场处，发生从具有两个子系综的非均匀态到均匀态的转变。将理论计算结果与含有 74.5 at.% Co（超过渗流阈值）且具有垂直各向异性的纳米颗粒 Co/Al2On 薄膜的实验数据进行了比较。该薄膜的磁矩由两部分贡献组成：具有双轴各向异性的纳米颗粒和形成渗流团簇的相。从总薄膜磁化强度中分离出的纳米颗粒磁学性质与计算数据吻合良好。