薄膜物理及其应用讲座：第五讲 Fe—Si／X（Si,Cu,Pd,Cr）多层膜的磁性研究

系统研究了由非晶态Ｆｅ－Ｓｉ合金与Ｓｉ、Ｃｕ，、Ｐｄ和Ｃｒ四种不同类型的材料组合而成的磁性多层膜的二维磁性，界面的死层效应和极化效应，层间耦合作用，在Ｆｅ－Ｓｉ／Ｃｒ多层膜研究中，发现了饱和磁化强度随Ｃｒ层厚度的改变而出现振荡变化的现象，这是由于磁性层中内地场的变化，特别是顺磁分量发生振荡变化引起的。     

[Fe/Cr]多层膜及掺入Si中介层后的层间耦合和磁电阻效应

用真空蒸镀方法制备了［Ｆｅ／Ｃｒ］，［Ｆｅ／Ｃｒ／Ｓｉ］和［Ｆｅ／Ｓｉ］多层膜．研究了Ｃｒ层、Ｓｉ层和Ｃｒ＋Ｓｉ层厚度变化对层间耦合和磁电阻的影响．Ｆｅ层厚为２ｎｍ，Ｃｒ层厚度变化存在耦合振荡和巨磁电阻及其振荡．磁电阻值为１４.６％（４.２Ｋ）．在Ｃｒ层中加入一半Ｓｉ层或全部由Ｓｉ层替代，振荡消失，磁电阻减小到千分之几．根据掺Ｓｉ层后多层膜的电阻率变化，认为Ｓｉ加入使非磁层中自由电子数减少，随之极化效应也变弱，导致振荡消失，磁电阻大为降低 关键词：     

[Pd／Co—Nb／Pb／Si]多层膜的结构与磁性

用频溅射法制备了两套「Ｐｂ／Ｃｏ－Ｎｂ／Ｐｄ／Ｓｉ」多层膜，分别用Ｘ射线衍射和振动样品磁强计做了结构和磁性测量。随Ｐｄ层厚度增加，Ｐｄ层由非晶态过渡到晶态，并观察到Ｐｄ的ｆｃｃ（１１１）双峰结构，双峰的位置逐渐从两侧向体材料Ｐｄ的ｆｃｃ（１１１）峰的位置靠近。     

GexSi1—x／Si和Ge／Si应变层超晶格

ＧｅｘＳｉ１－ｘ／Ｓｉ和Ｇｅ／Ｓｉ应变层超晶格是半导体超晶格中新发展起来的一种类型．本文简要地介绍了这类超晶格在生长和物理特性方面的一些基本问题，列举了它在器件应用方面的例子．给出了共度生长时超晶格的临界厚度值，超晶格中ＧｅｘＳｉ１－ｘ合金层能隙随成分的变化，以及界面处的能带失配值等．最后介绍了由Ｇｅ，Ｓｉ原子层有序排列而组成的新晶体．     

Sm2(Fe,M)17C1.5(M=Ga,Si)化合物的形成和磁性

用电弧炉熔炼方法制备了Ｓｍ₂Ｆｅ_17-xＭ_xＣ_1.5（Ｍ＝Ｇａ，Ｓｉ）化合物，研究了它们的形成、结构与磁性。实验结果表明，用Ｇａ替代Ｆｅ，当２≤ｘ≤６时，可形成Ｔｈ₂Ｚｎ₁₇型单相化合物，而Ｓｉ的替代仅在ｘ＝２时为单相结构。居里温度随Ｇａ含量的增加从ｘ＝２时的６３３Ｋ下降到ｘ＝６时的３５１Ｋ，Ｓｍ₂Ｆｅ₁₅Ｓｉ₂关键词：     

磁性多层膜的巨磁电阻随铁磁和非磁层厚度变化的唯象理论计算

根据唯象理论，并采用以铁磁─非磁混合层代替铁磁／非磁层界面的理论方法，计算了Ｆｅ／Ｃｒ多层膜的巨磁电阻随铁磁和非磁层厚度的变化关系与实验结果做了比较，发现它们符合得较好．还绘出了巨磁电阻随铁磁和非磁层厚度变化的二元函数图 关键词：     

YSZ／Si上溅射BSCCO超导膜的生长机理分析

本研究了利用ＹＳＺ（Ｙ稳定的ＺｒＯ２）缓冲层在Ｓｉ衬底上单靶偏轴溅射Ｂｉ－Ｓｒ－Ｃａ－Ｃｕ－Ｏ高温超导薄膜的工艺条件，给出了ＹＳＺ和ＢＳＣＣＯ薄膜的性能测试结果，并根据电镜分析结果，提出了ＢＳＣＣＯ薄膜的螺旋柱状生长机理。     

热处理过程对Cr75（Fe0.67Mn0.33）25合金磁性的影响

利用Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ谱和磁测量方法对经过适当热处理的Ｃｒ７５（Ｆｅ０．６７Ｍｎ０．３３）２５合金的磁性进行了研究。结果表明合金中原子的化学分布对合金的磁有序状态的形成起重要作用。通过热处理过程影响合金中的富Ｃｒ、富Ｆｅ原子集团，引起反铁磁、铁磁转变温度的升高。合金中的富Ｃｒ、富Ｆｅ原子集团导致合金中的磁相分离。     

Ce—C60多层膜电阻的奇异化

通过对Ｃｅ－Ｃ６０多层膜电阻的原位观测，我们发现在Ｃｅ层上沉积Ｃ６０时，样品电阻有明显上升。这与以往研究过的其它多金属（如Ｓｎ，Ａｇ，Ｃｕ等）－Ｃ６０体系的结果有很大差异。我们认为稀土元素Ｃｅ与Ｃ６０间可能有某种新类型的相互作用。     

Bi基超导体研磨非晶化的EXAFS研究

本研究了研磨对Ｂｉ－Ｓｒ－Ｃａ－Ｃｕ－Ｏ超导体２２１２相的影响，发现干法研磨导致晶相向非晶态的转变，而加入有机溶剂的湿法研磨对晶体结构破坏很小。对两种不同研磨条件下，Ｃｕ原子和Ｂｉ原子局域结构的ＥＸＡＦＳ研究，发现Ｂｉ原子第一配位层配位状态基本无变化，第二、第三层原子配位距离相同，但无序度显增大，而Ｃｕ原子第一配位层中两种不同配位环境氧原子的无序度有不同程度的增大。由此推断，研磨所导致的非晶态     

铁磁多层膜内介观效应观察

铁磁金属多层膜（８１ＮｉＦｅ／Ｃｒ）面上刻蚀平行线凹槽（５００线／ｍｍ）以及多孔超薄多层膜（Ｃｏ／Ｃｕ），在Ｔ＜４．２Ｋ时，磁电阻特性反常。可解释为介观效应。     

81NiFe/Cr多层膜磁电阻单向各向异性与交换耦合

采用电子束蒸发法制备的８１ＮｉＦｅ／Ｃｒ多层膜具有单向各向异性，磁滞回线非轴对称，相当存在１Ｏｅ数量级的交换偏场。磁电阻回线的上升和下降两枝差别明显，其中以横向磁电阻回线最为显著。有的试样上升枝与下降枝相应的最大横向磁电阻率之差已高达０．７８％，其最大各向异性磁电阻率（Ｒ_ｍａｘ－Ｒ_ｍｉｎ）／Ｒ为４．７２％，甚高于Ｍｉｙａｚａｋｉ等^[１］的优质８２ＮｉＦｅ合金单层膜的报道值３％。可以认为这类多层膜的磁电阻效应除主要来源于自旋－轨道耦合机制外， 关键词：     

Tb2Fe17-xSix单晶磁性和窄畴壁的研究

在 Ｔｂ２ Ｆｅ１７ 化合物中用 Ｓｉ 替代 Ｆｅ 观察到晶格参数减小和居里温度升高．平均场理论分析指出, Ｓｉ 对 Ｆｅ 的替代使 Ｆｅ Ｆｅ 间的交换作用明显增强、 Ｔｂ Ｆｅ 间交换作用轻微地减弱．通过拟合 Ｔｂ２ Ｆｅ１７ － ｘ Ｓｉｘ（ ｘ ＝ ００ ,１０ ,２０ ,３０ ,３３） 单晶的磁化曲线,得到了化合物在不同组分和温度下的各向异性常数．在 Ｔｂ２（ Ｆｅ , Ｓｉ）１７ 单晶的磁化和退磁过程中,观察到 Ｓｉ 替代 Ｆｅ 时引起低温下的本征窄畴壁钉扎和矫顽力增强．计及三个各向异性常数的计算以及用 Ｅｇａｍｉ 热激发模型和 Ｈｃ 与 Ｔ 的经验关系,对畴壁能和畴壁厚度的计算都证明了 Ｓｉ 的替代导致了窄畴壁的存在,分析了它们随成分和温度变化的规律．     

ICP—AES法测定锌及其化合物中的杂质元素

采用样品溶解后直接测定及氢氧化钇共沉淀将锌与被测杂质元素分离后测定相结合，研究了锌及其化合物中Ａｇ，Ｃｏ，Ａｌ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｕ，Ｃｄ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｉｎ，Ａｓ，Ｐｂ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｂｉ等１５个杂质元素的ＩＣＰ－ＡＥＳ测定方法，相对标准偏差１．６－８．１％。     

静高压下非晶（Fe0.09,Mo0.01）74Si9B13合金晶化过程的热力学研究

在６００－９３０Ｋ，常压到７ＧＰａ的范围内，对非晶（Ｆｅ０．９９，Ｍｏ０．０１）７８Ｓｉ９Ｂ１３合金等温等压退火３０ｍｉｎ。实验表明；其晶化产物α－Ｆｅ（Ｍｏ，Ｓｉ）Ｆｅ３Ｂ和Ｆｅ２Ｂ相的析出与所加压力密切相关。压力使非晶（Ｆｅ０．９９Ｍｏ０．０１）７８Ｓｉ９Ｂ１３合金的晶化温度和亚稳Ｆｅ３Ｂ相的析出温度下降，在一定的压力和温度下，亚稳Ｆｅ３Ｂ相半向稳定Ｆｅ２Ｂ相转变其转变温度随压力而变化。     

非晶Si/SiO2超晶格结构的交流电致发光

设计并用磁控溅射方法制备了非晶Ｓｉ／ＳｉＯ２超晶格结构,以高纯多晶Ｓｉ为靶材,当以Ａｒ＋Ｏ２为溅射气氛时,得到ＳｉＯ２膜,仅以Ａｒ为气氛时,得到Ｓｉ膜。重复地开和关Ｏ２气,便交替地得到ＳｉＯ２和Ｓｉ膜。衬底在靶前往返平移,改变平移的速度或者改变溅射的功率,可以控制膜的厚度。通过透民镜的照片可以看出ＳｉＯ２和Ｓｉ膜具有均匀的周期结构,用低角Ｘ－射线反射谱表征了超晶格的周期结构和各层的厚度。透射光谱表     

Co-Zr/Pd多层膜的磁性与结构

Co-Zr/Pd多层膜由高频溅射方法制得．磁性合金Co-Zr层厚度固定为1.8nm，改变Pd层厚度0.5—6nm．由振动样品磁强计测量，发现随Pd层厚度增加，磁化强度发生周期性振荡变化，周期约为1nm，这是由Pd层的极化振荡引起的．经X射线衍射测得Pd层厚度超过1.3nm时，磁性合金Co-Zr层发生晶化，而厚的Co-Zr单层膜是非晶结构．X射线大角衍射图中的超晶格峰表明，在Co-Zr层和Pd层之间存在相关生长．而且还发现，随Pd层厚度增加，样品在垂直膜面方向的晶粒尺寸及fcc（111）面的面间距发生周期性 关键词：     

一种新型光电材料──β－FeSi_2的结构，光电特性及其制备

Ｂ－ＦｅＳｉ２是近年来发展起来的新型硅基光电材料。详细介绍了Ｂ－ＦｅＳｉ２的结构，电学、光学性质以及它的制备技术。对目前存在的问题以及未来的研究动向作了简要的讨论。     

荧光XAFS研究Si可稀浓度杂质的区域结构

荧光ＸＡＦＳ研究Ｓｉ晶体中等电子，缺电子和富电子杂质原子的区域环境结构。结果表明杂质原子的电子构型决定了杂质原子对Ｓｉ区域晶格形变的影响。相对于共价键长ＲＳｉ－Ｓｉ（０．２４０ｎｍ）来说，富电子杂质Ａｓ导致Ｓｉ晶格在Ｓｉ（１１１）方向的ＲＡｓ－Ｓｉ键长产生０．００４ｎｍ的反应增长，等电子杂质Ｇｅ的Ｒ－Ｇｒｅ－Ｓｉ和缺电子杂质Ｇａ和ＲＧａ－Ｓｉ键长收缩０．００２ｎｍ。     

元素在探针表面上的原子化机理研究

探针原子人经法是一种新技术，本文系统地总结了用探针原子化法研究Ａｕ（１Ｂ），Ｓｒ（ⅡＡ），Ｃｄ（ⅡＢ），Ａｌ（ⅢＡ），Ｌａ，Ｓｍ，Ｆｕ（ⅢＢ），Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐｂ（ⅣＡ），Ｓｂ，Ｂｉ（ⅤＡ），Ｖ（ⅤＢ），Ｃｒ，Ｍｏ（ⅥＢ），Ｍｎ（ⅦＢ），Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｐｔ（Ⅷ）等２０个元素的原子化机理了起源于卤化物分解的元素有Ａｕ与Ｐｔ，起源于氧化物分解的元素有Ｃｄ，Ａｌ，Ｌａ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｅ，Ｍｎ与Ｆｅ。