通过诸多科学家的研究结果表明，P. Miltényi、U. Nowak和J. Keller等人提出的AFM形成垂直于FM/AFM界面的畴态理论能够成功地解释了交换偏置中的众多现象，从而越来越得到大家的认可。但对于每个不同体系中具体稀释浓度和交换偏置的关系，仍然需要我们去一一研究，做实验来确定每个系统下交换偏置场最大时稀释浓度的大小，或者用模拟去算得两者的关系。

从这里，可以引出我们本次课题的目的和意义，就是通过模拟的方法，计算出层间交换偏置体系下，具体稀释浓度和交换偏置之间的互相关系，从而得到最佳的结果，为在这体系下交换偏置的研究和应用打下基础。

3  微磁学

3.1  微磁学简述

对于磁性的起源，量子力学已经做了很好的解释，然而，在实际宏观或介观磁性材料中，应用微观量子力学理论解决问题却是不实际的。目前，在介观或宏观尺度下，对材料磁性进行理论处理的唯一方法是忽略磁性的原子本质，而采用连续介质的经典方法处理，这也是技术磁化理论的基本出发点[15]。

在微磁学奠基人Brown提出的理论框架下，只需要忽略材料的量子力学本质，进行连续介质假设[16-17]，认为磁化强度为空间连续变化量，即： = ( )。基于这样的假设，可以写出材料的自由能E( ， )表达式，显然，它只是材料磁化强度和外加磁场的泛函。为此，根据热力学中系统平衡态为自由能最小态的原理，便可以得到材料磁矩分布。所以，原来磁畴理论中对材料分畴的假设便成了微磁学这一新理论的“自然”的结果[15]。来~自^751论+文.网www.751com.cn/

微磁学是一个连续介质近似模型，它认为除居里温度附近外，铁磁材料的饱和磁化强度矢量的绝对值|Ms|是一个常量，不随外场和在磁体中的位置变化而改变。微磁学理论是关于磁性材料的磁化状态和磁化反转过程的理论，它的研究尺度介于磁畴宽度和晶格常数之间。在这种尺度下，可以将原子磁矩用连续的空间函数来表示，同时，这种尺度对于揭示磁畴之间的过渡又是足够小的。微磁学理论放弃了磁畴和畴壁的假设，磁畴和畴壁不再是理论的假设，而是理论的结果，因此，微磁学比磁畴理论进了一步。由Gibbs自由能相对于磁化强度矢量取极小值的条件，就可以确定磁体的稳定平衡状态[18]。

随着计算机技术等其他技术的快速发展，微磁学理论越来越能准确、高效地研究磁学中的各种物理现象。通过微磁学软件的模拟，能够揭示出磁性材料中的磁矩分布、磁畴的大小及其演化情况等，从而能够得到材料的宏观磁学性质及其相关物理量，最终分析得出其中的磁学机理。这使我们可以在原子尺度上，了解磁性材料的磁性状况，并在微观与宏观之间建立起重要的联系。因此，在认识、分析、预测、开发和利用材料磁性能等方面，开展微磁学模拟研究具有重要的作用和意义。