纳米粒子阵列中的热力学磁化反转

我们展示了大规模模拟的结果,研究在非零温度下单域纳米磁体阵列中磁化反转动力学。数值微磁方法采用包含热力学涨落和远场偶极-偶极去磁效应的Landau-Lifshitz-Gilbert方程,并使用快速多极展开实现。单个模型纳米磁体为9 nm x 9 nm x 150 nm的铁柱,类似于通过STM辅助化学气相沉积在表面上制造的结构[见S. Wirth等, J. Appl. Phys {\bf 85}, 5249 (1999)]。考虑与表面垂直排列的纳米磁体,间距300 nm,排列为线性阵列。施加磁场始终垂直于表面。当施加场大小小于单个纳米磁体的 coercivity 值时,约2000 Oe,磁化反转只能通过热力学激活过程实现。尽管相邻磁体在此几何构型下的相互作用仅约1 Oe,小于 coercivity场的1%,但对切换动力学影响很大。自由能势垒的高度由coercivity场与施加场之差决定,1 Oe可是该差值的显著分量。邻近磁体的磁 orientations 会显著改变纳米磁体在阵列中的行为。