磁各向異性
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采用面內磁各向異性磁隧道結的存儲壽命取決于熱穩定性勢壘和磁各向異性場，面內磁各向異性的來源是薄膜平面較大的長寬比。隨著工藝尺寸的微縮（＜50nm），這種薄膜的邊際效應加劇，會產生顯著的磁渦旋態，難以保持較高的熱穩定性勢壘，甚至穩定的磁化也無法存在，這將限制MRAM的存儲密度；其次，面內磁各向異性的磁隧道結降低了自旋轉移矩的翻轉效率。
解決上述兩個弊端的有效途徑是使用垂直磁各向異性（Perpendicular Magnetic Anisotropy）的磁隧道結，如圖9所示。垂直磁各向異性避免了磁渦旋態在薄膜邊緣的形成，在納米尺度下亦可獲得較高的各向異性場和熱穩定性勢壘，從而提高存儲密度。而且，若采用垂直磁各向異性，則自旋轉移矩所需的臨界翻轉電流直接正比于熱穩定性勢壘。因此，對于相同的熱穩定性勢壘，垂直磁各向異性能夠使磁隧道結的臨界翻轉電流比面內磁各向異性的更低，相應地，自旋轉移矩的翻轉效率更高。鑒于上述優勢，研究人員也一直致力于采用垂直磁各向異性的磁隧道結結構建高密度、低功耗的pSTT-MRAM。
圖9（a）垂直磁各向異性的磁隧道結；（b）沿面內和垂直方向的磁化曲線，證明易磁化軸沿垂直方向。
2002年，Nishimura等人首次制備了具有垂直磁各向異性的磁隧道結，它的結構為TbFeCo/CoFe/Al2O3/CoFe/GdFeCo，寫入方式為磁場驅動。2006年，Mangin等人首次在Co/Ni金屬多層膜中同時實現了垂直磁各向異性和自旋轉移矩驅動的磁化翻轉。2008年，Toshiba采用TbCoFe/CoFeB/MgO/CoFeB/TbCoFe結構制備了具有垂直磁各向異性的磁隧道結，并且實現了自旋轉移矩寫入，但由于退火不充分導致MgO未完全呈現單晶態，該磁隧道結的TMR值僅有15%。
展開 磁各向異性能（自旋軌道耦合）計算：
注意： LSORBIT=.TRUE. 會自動打開LNONCOLLINEAR= .TRUE.選項，且自旋軌道計算只適用于PAW贗勢，不適于超軟贗勢。
自旋軌道耦合效應就意味著能量對磁矩的方向存在依賴，即存在磁各向異性能（MAE），所以要定義初始磁矩的方向。如下：
LSORBIT = .TRUE.
SAXIS = s_x s_y s_z (quantisation axis for spin)
默認值： SAXIS=(0+,0,1)，即x方向有正的無限小的磁矩，Z方向有磁矩。
要使初始的磁矩方向平行于選定方向，有以下兩種方法：
MAGMOM = x y z ! local magnetic moment in x,y,z
SAXIS = 0 0 1 ! quantisation axis parallel to z
or
MAGMOM = 0 0 total_magnetic_moment ! local magnetic moment parallel to SAXIS （注意每個原子分別指定）
SAXIS = x y z ! quantisation axis parallel to vector (x,y,z)，如 0 0 1
兩種方法原則上應該是等價的，但是實際上第二種方法更精確。第二種方法允許讀取已存在的WA.VECAR（來自線性或者非磁性計算）文件，并且繼續另一個自旋方向的計算（改變SAXIS 值而MAGMOM保持不變）。當讀取一個非線性磁矩計算的WA.VECAR時，自旋方向會指定平行于SAXIS。
展開 這就是所謂的各向異性磁-塞貝克效應。然而，在此研究之前，不可能觀察到各向異性的磁—珀耳帖效應，也即各向異性的磁—塞貝克效應。
通過應用各向異性磁-珀耳帖效應，磁性材料的熱電溫度可以通過僅改變材料中的充電電流并在其內形成不均勻的磁化構造來控制，而不是通過在兩個不同的電導體之間形成連接點來控制。在接下來的研究工作中，該研究小組將致力于識別和制造能夠表現出各向異性磁性—珀耳帖效應的磁性材料，并將其用于能夠使電子設備更加節能的熱量管理技術應用中。
該研究團隊主要包括內田健一先生（自旋磁熱電子學研究中心，磁性和自旋電子材料研究中心，日本國家材料科學研究所），Ryo Iguchi（研究人員，自旋熱電子學團隊，磁性和自旋電子材料研究中心，日本國家材料科學研究所），俊助達夢（日本東北大學材料研究所高分子材料研究所研究生，現任東京大學助理教授），齋藤英治（東北大學材料研究所教授，現任東京大學教授）等人。
該項研究主要由JST戰略基礎研究計劃（JPMJCR1711）和用于科學研究的jsp（A）（JP15H02012）基金聯合贊助支持。
展開 SmFe
12
化合物顯示出較大的飽和磁化強度值(μ0Ms=1.64T)和磁各向異性場(μ0Ha=12T)。SmFe12基磁體有望發展為高性能永磁體。然而，SmFe12化合物在塊體形式下是不穩定的，需要添加非鐵磁元素M(如Ti、Ca、Mo等)來穩定ThMn12型結構，穩定元素的加入使Sm(Fe1-xMx)12相的飽和磁化強度從SmFe12的1.64T降低到SmFe11Ti和SmFe11V2的1.14T和0.81T。另外目前對各向異性磁體的研究有限，大多數報道的高矯頑力研究都是在各向同性SmFe12基粉末上。與Nd-Fe-B基不同，熱變形不能用于調控SmFe12基晶粒，這阻礙了各向異性塊狀熱變形磁體的發展。這表明使用傳統粉末加工技術有發展各向異性塊狀SmFe12基磁體的空間。為了開發高矯頑力的各向異性燒結磁體，必須弄清矯頑力的來源。
日本國立材料科學研究所的研究人員采用常規燒結工藝制備了各向異性塊狀Sm8Fe73.5Ti8V8Ga0.5Al2(at.%)燒結磁體，在燒結條件下實現了1.0T的高矯頑力。討論了各向異性塊體SmFe12基磁體的矯頑力機制，為高性能SmFe12基永磁體的研制提供了指導。
展開 各向同性，橫觀各向同性，正交各向異性三種線彈性umat程序
1 各向同性
各向同性線彈性材料的彈性矩陣為：
式中拉梅常數的表達式為：
因此在編寫各向同性材料的umat時，需要兩個材料參數，在這里我們使用楊氏模量E和泊松比v。
2 橫觀各向同性
橫觀各向同性線彈性材料的彈性矩陣為：
并有關系式：
可見其彈性矩陣需要5個獨立的參數，為下列5個工程常數：
下標a代表軸向，下標t代表橫向。
3 正交各向異性
正交各向異性線彈性材料的彈性矩陣為：
并有關系式：
因此對于正交各向異性材料，其彈性矩陣需要9個工程常數來確定：
4 程序
使用Fortran90編寫umat程序。由于Abaqus默認的umat子程序為Fortran77，因此為了使用f90程序，使用命令：
abaqus make library=xxx.f90
該命令可以生成相應的后綴為obj的文件，之后使用該文件即可。使用上述方法可以避免使用Fortran77進行umat的編寫。
展開 
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問題：
在做結構強度有限元仿真的過程中，我們經常被問：結構在某個載荷下能不能用，材料會不會失效。回答這個問題的邏輯也簡單：給出材料的許用應力，將仿真結果的應力值和許用應力進行比較，仿真應力大于許用應力就判斷不合格。
但是做了仿真就知道，計算結果的應力提取類型有很多，而可查到的材料測試標準值又少的可憐。尤其是最近遇到一種纖維增強塑料的強度仿真問題，要判斷塑料件在給定載荷下是否失效
各向異性方解石晶體的雙折射效應1個月前
雙折射效應是各向異性材料最重要的光學特性，并廣泛應用于多種光學器件。當入射光波撞擊各向異性材料，會以不同的偏振態分束到不同路徑，即眾所周知的尋常光束和異常光束。在本示例中，描述了如何利用VirtualLab Fusion對雙折射進行仿真，并分析入射偏振態和晶體厚度對雙折射效應的影響。
1. 摘要
各向異性方解石晶體的雙折射效應1個月前
雙折射效應是各向異性材料最重要的光學特性，并廣泛應用于多種光學器件。當入射光波撞擊各向異性材料，會以不同的偏振態分束到不同路徑，即眾所周知的尋常光束和異常光束。在本示例中，描述了如何利用VirtualLab Fusion對雙折射進行仿真，并分析入射偏振態和晶體厚度對雙折射效應的影響。
1. 摘要
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雙折射效應是各向異性材料最重要的光學特性，并廣泛應用于多種光學器件。當入射光波撞擊各向異性材料，會以不同的偏振態分束到不同路徑，即眾所周知的尋常光束和異常光束。在本示例中，描述了如何利用VirtualLab Fusion對雙折射進行仿真，并分析入射偏振態和晶體厚度對雙折射效應的影響。
2. 系統建模
3. 單軸晶體的雙折射現象
當光束沿晶體光軸軸方向傳播
這是參考文獻編寫的Yld2000-2d umat子程序以及驗證，主要包含以下內容：
1.程序主要針對實體平面應力單元，硬化模型為Swift模型，
2.當對模型設置參數，使其退回至各向同性Mises模型時，與abaqus內置模型進行了拉伸和剪切的驗證，誤差小于5%
3.另外設置了各向異性參數，結果也符合各向異性特性，同時提取應力應變曲線，曲線很光滑
4.以百度網盤鏈接發貨，包含子程序以及ABAQUS2024
用于涂層和元件的各向異性介質9個月前
各向異性介質，尤其是晶體，長期以來一直是包括激光和顯示技術在內各種應用的關鍵部件。
最新版本2021.1的亮點
對于此類光路的設計、仿真和優化，VirtualLab Fusion 提供了快速且嚴格的電磁場解算器，可模擬電磁場通過各向異性介質的傳播，包括錐形折射和雙折射等偏振效應。
VirtualLab Fusion 中的光學各向異性介質
摘要
光學各向異性，也被稱為雙折射，是產生各種光學現象及其相關應用的原因。VirtualLab Fusion提供了一種快速和嚴格的場跟蹤分析算法，該算法應用于S矩陣求解器，并工作在k域。在本應用案例中，介紹了各向異性介質的基本配置。
目錄中的各向異性介質
定義各向異性介質
雙軸晶體由三個方向的主折射率定義；
用于涂層和元件的各向異性介質9個月前
各向異性介質，尤其是晶體，長期以來一直是包括激光和顯示技術在內各種應用的關鍵部件。
最新版本2021.1的亮點
對于此類光路的設計、仿真和優化，VirtualLab Fusion 提供了快速且嚴格的電磁場解算器，可模擬電磁場通過各向異性介質的傳播，包括錐形折射和雙折射等偏振效應。
VirtualLab Fusion 中的光學各向異性介質
摘要
光學各向異性，也被稱為雙折射，是產生各種光學現象及其相關應用的原因。VirtualLab Fusion提供了一種快速和嚴格的場跟蹤分析算法，該算法應用于S矩陣求解器，并工作在k域。在本應用案例中，介紹了各向異性介質的基本配置。
目錄中的各向異性介質
定義各向異性介質
雙軸晶體由三個方向的主折射率定義；
單軸晶體由o折射率和e折射率定義
各向異性元件中的偏振效應9個月前
雙折射和其他偏振效應是任何各向異性光學元件模擬的主要部分，在許多應用中都具有顯著的特點，其中包括液晶顯示器的制作。
VirtualLab Fusion為您提供了將各向異性介質以涂層或不同組件的形式包含在系統中的選項，例如分層介質組件或晶體板。。這實現了對單層和多層偏振器的完整模擬，如以下示例所示。
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