理论和实验都证明，在两个相邻磁畴之间原子层的自旋取向由于交换作用的缘故，不可能发生突变，而是逐渐的变化，从而形成一个有一定厚度的过渡层，称为畴壁。按畴壁两边磁化矢量的夹角来分类，可以把畴壁分成180壁和90壁两种类型。在具有单轴各向异性的理想晶体中，只有180壁。在K1＞0的理想立方晶体中有180壁和90壁两种类型。在K1＜0的理想立方晶体中除去180壁外，还可能有109和71壁，实际晶体中，由于不均匀性，情况要复杂得多，但理论上仍常以180和90壁为例进行讨论。立方晶系，易磁向〈100〉180壁和90壁立方晶系,易磁向〈111〉，有180壁，71壁和109壁畴壁的概念最早是Bloch提出的，Neel分析了它的结构：在大块晶体中，当磁化矢量从一个磁畴内的方向过渡到相邻磁畴内的方向时，转动的仅仅是平行于畴壁的分量，垂直于畴壁的分量保持不变，这样就避免了在畴壁的两侧产生磁荷，防止了退磁能的产生。这种结构的畴壁称作Bloch壁。Bloch180畴壁中原子层电子自旋方向的转变形式：Bloch型90壁中的自旋取向沿锥面旋转，以保持垂直于畴壁平面的分量不变，避免了在畴壁两侧产生退磁能。畴壁厚度主要取决于交换能与各向异性能的平衡。交换作用能要求相邻原子层间转角越小越好，以致畴壁厚度无限大，然而畴壁中磁化强度对易磁化方向的偏离又带来各向异性能的增加，后者要求畴壁越窄越好，两者的综合考虑决定了畴壁的厚度。畴壁能的讨论一般使用单位面积畴壁能的概念，即单位畴壁面积的能量，它和单位体积能量不同，与畴壁厚度密切相关。上面的估算只考虑了磁晶各向异性，如果存在其它各向异性，则必须也在考虑之内。比较严格的采用变分法给出180Bloch壁计算结果是：立方晶系：K1＞0时，从物理学的观点看，畴壁宽度是难以准确表示的，因此常把下式称作畴壁宽度参量（或说单位）.而把称作畴壁能密度单位摘自B.A.LiLLey,Phil.Mag.,41,792,1950见宛书p243附录：Fe的相关数据之估算Neel壁在薄膜厚度为D的两面有露出的磁极，产生退磁能。畴壁可以看成是椭圆截面的柱体，长轴为D，短轴为畴壁宽度，产生的单位畴壁面积退磁能近似等于仍然把畴壁当作一个椭圆截面的柱体，但长轴为δ，短轴为D,长轴方向的退磁因子为Neel壁单位面积畴壁内的退磁场能为：从上述结果可以看出，厚度对两种畴壁能的影响是不同的。当大块材料的尺度减小时，Bloch形式的壁在材料表面的退磁能将变得十分突出，相反，如采用Neel壁形式退磁能反而会比较低。Neel1955年计算结果上图给出二种畴壁能与厚度的关系，交叉点即为畴壁由布洛赫型向涅耳型转化的临界厚度。Neel给出的临界厚度和狄切和托马斯给出的有所不同。后者给出的临界厚度是：代入Fe的相关数据估算出的临界厚度为：32nm.实际在该临界厚度附近有一过渡区，会出现一种十字壁(cross-tiewall)的形式。例如实验表明Fe-Ni合金薄膜的情形如下在薄膜厚度30～90nm的80％FeNi合金中发现了一种十字壁。这是因为出现Neel壁后引发了体磁荷，它的退磁场又影响了原子磁矩的取向，因此出现了十字壁以减小Neel壁两侧面上磁荷的影响，使Neel壁又分成许多磁荷正负相间的小段，而小段和小段之间由Bloch壁分开。十字壁也称横结壁（cross-tiewall)，主畴壁是极性相间的Neel壁，两个Neel壁之间是很窄的Bloch壁（线）。D＜20nm为Neel壁，D＞100nm为Bloch壁，中间区域出现十字壁畴壁在运动过程中的能量要比静止时候大，增加的这部分能量与畴壁运动速度的平方成正比，从比例常数中可以引出畴壁有效质量的概念。畴壁运动中还会受到各种阻尼作用，产生损耗，也具有一定的劲度，在一定情况下，可以和弹性膜相似，因此在磁场作用下的运动可以用下面公式描述。4.1试证明磁晶单轴各向异性等效场：并估算出金属Co的磁晶各向异性等效场的数值。4.2试推出金属铁Fe(bcc)180壁的畴壁厚度和单位面积畴壁能的近似表达式并估算其数值大小。