Abstract
本文提出一種新的方法, 對動態磁光光碟上的二維磁區形成過程予以模擬及分析。此方法假設作用於磁壁的力垂直於居里溫度(Tc)等溫線。沿著碟面上Tc等溫線, 依序取多條截線,並使每條截線均垂直於Tc等溫線。對每一個時刻,以一維的磁泡模型計算每一條截線上的力平衡, 並決定每條截線上磁壁移動後的位置, 連接每一條截線上磁壁的位置, 如此可以得到磁區的形成過程。靜態碟片上的溫度分佈是以有限差分法經解熱傳方程式而得, 動態碟片上的溫度分佈則以靜態碟片的結果, 以逼近疊加的方法而得。並以均場理論為基礎, 模擬磁矩與磁壁能量的分佈。去磁場強度直接由電磁理論推導出。本文針對Tb23Fe77材料, 以光調變式及磁場調變式兩種方法來模擬磁區的形成過程。光調變式所得的磁區形狀為淚滴狀,磁區的形成過程, 起初由冷卻區開始形成,並隨著時間依序向加熱區擴大, 整個磁區形成封閉區域是在雷射光關掉後。若所取的截線不垂直於Tc等溫線,模擬所得的磁壁位置會有誤差存在, 並使所得的磁區形狀變得不規則, 且磁壁被定住的時間失去連續性。在磁場調變式方法中, 其外加磁場調變於高狀態與低狀態間, 模擬所得磁區形狀為半月形。且存在臨界磁場, 當外加磁場小於臨界值時, 無磁區形成。臨界磁場的大小與去磁場強度相當,但極性卻相反。外加磁場的選定, 高狀態值必大於臨界磁場強度, 低狀態值必小於臨界磁場。臨界磁場值與磁區寬度模擬誤差的主要來源為, 所取的格點與截線間隔乃有限之故。磁區寬度一般隨雷射功率增加而增加, 當外加磁場極大時, 磁區寬度達到飽和值, 但當外加磁場強度接近臨界值時, 磁區寬度變得對外加磁場十分敏感。對Tb23Fe77材料而言, 只要磁場的低狀態值小於臨界磁場強度, 高狀態大於臨界磁場強度約30Oe即可做為調變磁場的強度。對於外加磁場漲落時間為有限值時, 磁區寬度雖不會改變, 但磁區長度及磁區的前後端形狀會有明顯的改變。本文結果已發表於 Journal of Applied Physics, Vol.76, NO.76, P.5839,1994,及IEEE Transaction on on Magnetics, 1995。