铁磁/非铁磁/铁磁层状薄膜的巨磁阻抗效应的计算

基于文献[17]和[18]提出的铁磁非铁磁铁磁层状薄膜的电磁模型,详细研究了层状薄膜的巨磁阻抗增强效应,以及磁性层和非磁性层厚度与层状薄膜的巨磁阻抗效应的关系.分析表明,铁磁层和非铁磁层薄膜的电阻率相差越大,越有利于获得显著的巨磁阻抗效应;对于总厚度要求一定的层状薄膜,铁磁层和非铁磁层薄膜存在一最佳厚度 关键词： 巨磁阻抗效应 磁性薄膜 趋肤效应     

利用磁光克尔效应计算材料的介电张量非对角元

利用磁控溅射的方法制备了Ag和Ag/Co双层薄膜样品.通过椭偏测量和磁光克尔测量,得到薄膜样品的有效光学常量和有效磁光参量,并通过数值分析得到介电张量的非对角元.实验结果表明:用通常公式计算和磁光测量与椭偏测量结合计算非磁样品Ag薄膜的光学常量的结果一致,验证了基于磁光测量方法计算介电张量非对角元的正确性.     

磁诱导的光学二次谐波及其应用

介绍一种新近发展起来的，利用光学非线性效应来进行磁学测量的实验方法－－磁诱导的光学二次谐波。该方法不仅对于表面的对称性及磁性结构具有极高的探测灵敏度，更重要的是它还是现在极少数可对多层薄膜的界面进行研究的技术，这为当今非常活跃的磁性单层、多摹研究工作提供了一个强有力的手段。     

Pt974Mn26/Co多层膜的磁性与磁光性质研究

用磁控溅射法制备了Mn含量一定、不同PtMn层厚度的Pt974Mn26/Co磁性多层膜系列，通过x射线衍射对该多层膜系列进行结构分析；测定了不同PtMn层厚度系列样品的磁滞回线、有效垂直各向异性，分析了饱和磁化强度和有效垂直各向异性变化的原因；通过测定该多层膜体系的克尔谱，分析了一定波长下克尔角随PtMn层厚度变化的规律.认为克尔角的变化是由于界面的合金化以及原子的极化减小所致. 关键词： 多层膜 磁性 磁光     

利用表面磁光克尔效应监测Ni薄膜生长的物相转变

利用磁控溅射方法制备了不同厚度和退火处理的Ni薄膜.表面磁光克尔效应研究表明:冷基底无退火处理的Ni薄膜为软磁性,退火处理的Ni薄膜为铁磁性质,且无退火处理的Ni金属膜磁性随膜厚的增加而增强.分析认为,冷基底条件下Ni膜是非晶态生长,且膜内存有大量缺陷,经退火处理的Ni膜发生了重融再生长,形成了大颗粒结晶,膜内晶粒内缺陷大量消失.     

分子束外延生长Fe/Fe_(50)Mn_(50)双层膜的交换偏置

利用表面磁光克尔效应和铁磁共振对分子束外延生长的Fe/Fe50Mn50双层膜的交换偏置场和矫顽力进行了研究,实验结果表明,当反铁磁层厚度小于5.5!nm时,不出现交换偏置,而当大于这一厚度时,出现交换偏置;大约在7!nm时,达到极大值.随着反铁磁层厚度的继续增大,偏置场和矫顽力随Fe50Mn50膜厚的增大而下降.铁磁共振实验结果表明样品的磁性存在单向各向异性.并对上述结果进行了讨论.     

一维金属光栅嵌入磁性介质纳米结构下的横向磁光克尔效应的增强

本文在一维金属光栅嵌入磁性介质的体系中实现了横向磁光克尔效应的增强.通过最优化金属光栅的嵌入深度来有效激发磁性介质中的波导模式与金属条带上的局域等离激元模式,从而使横向磁光克尔效应的响应得到巨大增强.本文提出了一种用于增强横向磁光克尔效应的新型等离激元微纳结构,这种结构可以应用于高性能磁光器件的设计.     

非晶TbCo/Si多层膜的磁性和磁光特性

利用射频磁控溅射方法制备了非晶TbCo/Si多层膜,并对多层膜的磁性和磁光特性进行了测量.实验发现,随着Si层厚度的增加,非晶TbCo/Si多层膜的饱和磁化强度M_s、垂直各向异性常数K_u、磁光克尔角θ_K都显著下降.分析认为这是由于在TbCo层与Si层之间的层间互扩散形成了非磁性的Co₂Si所致. 关键词：     

PdMn/Co多层膜的磁性和磁光特性研究

用磁控溅射法制备了不同Mn含量的PdMn/Co磁性多层膜，通过x射线衍射对该多层膜系列进行结构分析；测定了不同Mn含量系列样品的磁滞回线、垂直各向异性及磁力显微镜图，分析了饱和磁化强度、磁畴和垂直各向异性变化的原因；通过测定该多层膜体系的克尔谱，简要分析了一定波长下克尔角随Mn含量增加而变化的物理机制. 关键词： 多层膜 磁性 磁光     

磁流体制备及性质研究

采用化学共沉淀法制备了纳米Fe3O4磁性颗粒,将其均匀分散在载液中获得磁流体.给出了表征所制备样品的宏观和微观特性图谱,探究了样品的磁热效应、法拉第效应和克尔效应,并制作了磁流体薄膜显示器.通过对磁流体样品的分析,获得其最佳的油酸钠包裹量为0.0216g/mL,样品颗粒小,稳定性高,磁热效应明显.研究发现磁流体薄膜的透射率随磁场变化明显,测量费尔德系数时必须考虑透射率的影响.磁流体样品存在异常克尔信号.     

超薄氢化非晶锗膜的结构与光电性质

通过PECVD制备出了不同厚度的a-Ge∶H膜,采用Raman光谱对样品进行了结构表征,由椭圆偏振光谱仪得到样品的厚度和光学常数,并计算了样品的光学带隙。由变温电导率分析了薄膜的电学输运性质,结果表明,载流子的传输机制为扩展态电导。进而利用变温PL谱研究了薄膜的发光性能,发现其发光峰在1.63 μm处;随着膜厚的减小,峰位和峰形都有改变,且强度明显提高。进一步分析发现,随着膜厚的减小非辐射复合跃迁的激活能增大,从而导致辐射复合过程增强。     

Bi置换DyIG溅射薄膜的磁光性能与干涉效应的研究

本文报道用高频溅射法在玻璃衬底上制备的Bi置换DylG薄膜具有高的矫顽力和矩形比。在500nm波长附近,法拉第旋转角达7.5°/μm。经热磁记录的磁畴稳定。并发现薄膜表面蒸镀不同金属时,随不同波长和磁光层厚度干涉效应有较大差异。利用此特性可对石榴石记录盘片进行最佳性能设计。 关键词：     

应用于光隔离器的一维磁光光子晶体结构探索

采用传输矩阵方法分析了一维磁光光子晶体.对不同结构参量下的磁光多层膜的光学性质进行了数值计算.得到了一种新颖实用的磁光多层膜结构,可用作实现光集成应用中的光隔离器的元件.典型磁光材料的厚度仅为2.13 μm,一维磁性光子晶体的总厚度仅为7.03 μm.     

毛细管X光透镜共聚焦技术在测厚中的应用

为了实现对薄膜和镀层材料厚度的微区无损分析,利用多毛细管X光会聚透镜和多毛细管X光平行束透镜设计并搭建了普通实验室X射线光源的共聚焦微束X射线荧光测厚仪,对该共聚焦测厚仪的性能进行了系统表征。利用该测厚仪测定了厚度约为25μm的Ni独立薄膜样品和压于硅基表面厚度约为15μm的Ni薄膜样品厚度,对应它们的相对测量误差分别为3.7%和6.7%。另外,还对厚度约为10μm Ni薄膜样品的厚度均匀性进行了测量。该共聚焦测厚仪可以对样品进行微区深度分析,并且具有元素分辨能力,从而使得该谱仪可以测量多层膜样品不同层的膜厚,在薄膜和镀层厚度表征领域具有潜在的应用。     

Pt/GdFeCo/Pt多层膜的磁性和反常霍尔效应研究

亚铁磁材料因具有反铁磁排列的子晶格磁矩而表现出诸多丰富的物理性质,在磁信息存储和逻辑领域具有广阔的应用前景.本文采用磁控溅射方法在热氧化的硅基片上制备了Pt/GdFeCo(t)/Pt多层膜,系统研究了亚铁磁GdFeCo厚度对多层膜的表面形貌、结构、磁性以及反常霍尔效应(AHE)的影响.结构测试表明薄膜表面粗糙度较小,且GdFeCo层为非晶态;实验中利用GdFeCo层厚度可有效控制Gd元素含量,从而调控GdFeCo趋近反铁磁态特性的磁矩补偿点;通过重金属强自旋轨道耦合效应(SOC)和非晶态亚铁磁薄膜面内压应力,实现了良好垂直各向异性(PMA);进一步阐明了亚铁磁薄膜中磁性和反常霍尔效应的内在产生机制以及磁矩补偿点与温度的内在关系.这些结果为构建新一代低功耗自旋电子器件奠定基础.     

分子束外延生长Fe/Fe50Mn50双层膜的交换偏置

利用表面磁光克尔效应和铁磁共振对分子束外延生长的Fe/Fe₅₀Mn₅₀双层膜的交换偏置场和矫顽力进行了研究,实验结果表明,当反铁磁层厚度小于55nm时 ,不出现交换偏置,而当大于这一厚度时,出现交换偏置;大约在7nm时,达到极大值.随着 反铁磁层厚度的继续增大,偏置场和矫顽力随Fe₅₀Mn₅₀膜厚的增大 而下降.铁磁共振实验结果表明样品的磁性存在单向各向异性.并对上述结果进行了讨论. 关键词： 分子束外延 50Mn₅₀')" href="#">Fe/Fe₅₀Mn₅₀ 双层膜 交换偏置     

Co/Ni多层膜垂直磁各向异性的研究

采用直流磁控溅射法在玻璃基片上制备了Pt底层的Co/Ni多层膜样品, 对影响样品垂直磁各向异性的各因素进行了调制, 通过样品的反常霍尔效应系统的研究了Co/Ni多层膜的垂直磁各向异性. 结果表明, 多层膜中各层的厚度及周期数对样品的反常霍尔效应和磁性有重要的影响. 通过对多层膜各个参数的调制优化, 最终获得了具有良好的垂直磁各向异性的Co/Ni多层膜最佳样品Pt(2.0)/Co(0.2)/Ni(0.4)/Co(0.2)/Pt(2.0), 经计算, 该样品的各向异性常数K_eff 达到了3.6×10⁵ J/m³, 说明样品具备良好的垂直磁各向异性. 最佳样品磁性层厚度仅为0.8 nm, 样品总厚度在5 nm以内, 可更为深入的研究其与元件的集成性.     

PtMn/Co多层薄膜结构及磁光克尔效应的研究

用磁控溅射法制备了不同Mn含量的PtMn/Co多层膜,通过大,小角X射线衍射谱对该多层膜进行结构分析,研究了该多层膜的层状结构同磁光克尔效应的关系,通过测定该多层膜在不同杂质浓度下的克尔谱,椭偏率谱及克尔回线,发现克尔角随Mn含量增加的变化规律,并分析了它的产生机制。     

科研实验的方式和方法在物理实验教学中的应用

正1主要内容物理开放实验包含2个实验项目,分别是"磁光克尔效应"和"X射线衍射原理及实验".这2个实验是科学研究中经常用到的:磁光克尔效应经常用于薄膜磁性的测量,X射线衍射实验经常用于测量物质的晶体结构.针对这2个实验,实验教师尝试以科研实验的方式方法训练学生:要求学生实验前预习相关     

软X射线反射法测量金属W的光学常量

在同步辐射装置3W1B光束线上测量了软X射线能区50~200 eV金属W薄膜的反射率,并采用最小二乘拟合得到其光学常量.实验采用三种样品：Si衬底单层W超薄膜，Si衬底W/C双层膜，SiO2衬底W薄膜.分别获得金属W光学常量，三种样品的结果分别代表W薄膜光学常量，WC薄膜结合中W薄膜的光学常量及体材料W的光学常量.结果表明,前两者结果与以往发表数据一致性较好，第三种样品的结果则更接近已发表的体材料的结果.通过实验结果和已发表数据的比较，发现随着薄膜厚度的降低，光学常量实部（色散因子）变化不明显，而虚部（吸收因子）随之升高.实验不确定度来源于光谱纯净度和光源稳定性.