李美玲　吴丽君　徐志洁　杜安

摘要：该文采用修正的蒙特卡罗（Monte Carlo）模拟方法研究了铁磁/反铁磁多层膜系统中界面反铁磁非磁性掺杂浓度对界面反铁磁净剩磁和交换偏置场的影响。计算机模拟结果显示，非磁性掺杂浓度增加使界面反铁磁净剩磁和交换偏置场呈现出先增加后减小的变化趋势。

关键词：计算模拟，非磁性掺杂，热力学性质

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）02-0228-02

1 概述

六十多年来，在磁性薄膜材料方面，交换偏置现象一直受到人们广泛的关注。研究发现，铁磁/反铁磁双层膜系统中影响交换偏置场的主要因素之一有冷却场的强度和方向。在界面相互作用是反铁磁性耦合的铁磁/反铁磁双层膜系统中，逐渐增大冷却场可使交换偏置场由负值变为正值；除此以外，薄膜厚度，各向異性，界面耦合等都会对交换偏置场产生影响[1，2]。近年来，人们发现对磁性薄膜进行不同方式或程度的磁性掺杂或非磁性掺杂[3]，都可以很有效地改变交换偏置场；不同条件下的交换偏置场随着掺杂浓度的变化趋势存在差异。随着计算机技术的迅速发展，材料模拟算法的不断改进，计算机模拟已经成为研究材料性能的一种可靠方法，可进一步为材料性能的实验研究提供理论依据。

2 模型和方法

本文所选用的铁磁/反铁磁多层膜系统由四层铁磁薄膜和六层反铁磁薄膜组成，其中与铁磁层近邻的界面反铁磁层为非磁性掺杂层。此系统的哈密顿量为：