2.3.6 磁疇壁的種類和單磁疇的磁化曲線
——磁疇壁有Bloch壁和Neel壁之分
理論和實驗都證明,在兩個相鄰疇壁之間的原子層的自旋取向由于交換作用的緣故,不可能發生突變的情況,而是逐漸地發生變化,從而形成一個有一定厚度的過渡層,這個過渡層被稱為疇壁。
按疇壁兩邊磁化矢量的夾角來分類,可以把疇壁分為180°疇壁和90°疇壁兩種類型。在具有單軸各向異性的理想晶體中,只有180°疇壁。在K>0的理想立方晶體中有180°疇壁和90°疇壁兩種類型。在K<0的理想立方晶體中除180°疇壁外,還可能有109°疇壁和71°疇壁,實際晶體中,由于不均勻性,情況要復雜得多,但在理論上仍常以180°疇壁和90°疇壁為例進行討論。
在大塊晶體中,當磁化矢量從一個磁疇內的方向過渡到相鄰磁疇內的方向時,轉動的僅僅是平行于疇壁的分量,垂直于疇壁的分量保持不變。這樣就避免了在磁疇的兩側產生“磁荷”,防止了退磁能的產生。這種結構的磁疇稱為Bloch壁[圖2-20(a)]。
圖2-20 磁疇壁的種類

疇壁內原子自旋取向變化的方式除去Bloch方式外,還在薄膜樣品中發現了另一種Neel壁的變化形式[圖2-20(b)]。前者壁內自旋取向始終平行于疇壁面的轉向,多發生在大塊材料中,后者壁內的自旋取向始終平行于薄膜表面轉向,在疇壁面內產生了磁荷和退磁能,但在表面沒有了退磁場。
作為極端情況 ,圖2-21表示單磁疇微粒的磁化曲線。當沿易磁化軸方向施加磁導場播時,磁化曲線變為矩形,而沿垂直于易磁化軸方向施工磁磁場時,磁化曲線變為一條直線。
圖2-21 單磁疇微粒的磁化曲線

本節重點
(1)何謂Blochk疇壁?它出現在何種磁體中?
(2)何謂Neel疇壁?它出現在何種磁體中?
(3)分別畫出沿單磁疇微粒的易磁化軸和垂直于易磁化軸的磁化曲線。