Fe/Pd金属超晶格的磁性和内转换电Mssbauer谱研究

利用真空双源蒸镀法成功地制备了Fe/Pd金属超晶格,并对其结构和磁性进行研究。发现其比饱和磁化强度在固定Pd层30不变时,随Fe层厚度减小而单调上升,这是界面处Fe对Pd的极化效应造成的,且得出0K下极化效应的等效Fe层厚度约为10;低温下σ-T关系满足Bloch的T~(3/2)定律,自旋波劲度系数随Fe层厚度减小而单调增大;居里温度则单调下降。~57Fe内转换电子Mssbauer谱(CEMS)的测量进一步证实极化效应的存在,而界面处Fe原子不存在磁性增强,也不存在“死层”效应。     

Fe/SnO2非晶多层膜的磁特性

研究了高频溅射制备的Fe/SnO₂非晶多层膜的磁特性.当SnO₂层厚度d_s固定为5nm时，样品的饱和磁化强度M_s随Fe层厚度d_m的减小而降低，这主要受样品的死层效应和维度效应的影响.另外，在d_m很小时，样品呈现准二维磁性.样品居里温度T_C随d_m的减小单调下降.样品矫顽力H_c随d_m的变化呈现 关键词：     

[Pd/Co-Nb/Pd/Si]多层膜的结构与磁性

用高频溅射法制备了两套[Pd/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(或Co-Nb层厚度减少),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。双峰来源于Co-Nb层与Pb层、Pd层与Si层的晶格失配度以及靠近这两种界面的Pd原子的极化不同。样品的饱和磁化强度随Pd层增厚(或Co-Nb层增厚)从小于同样成分的Co-Nb合金体材料的饱和磁化强度值单调增大到大于体材料     

FeSi/Si成份调制膜的二维磁性和死层效应

成功地制成了FeSi/Si非晶态成分调制膜,固定Si层厚度,系统改变FeSi层厚度d_m发现,随d_m下降,饱和磁化强度M_s单调减小,这主要是死层效应的贡献,OK下死层厚度约为5.8?,随d_m减小,调制膜逐渐由三维磁性转变为二维磁性,表现为出现低磁滞和无磁滞效应,线性的M_s(T)-T关系和Curie温度T_c的单调下降,T_c满足如下关系:△T_{c关键词：}     

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：     

引入纳米氧化层的CoFe/Pd双层膜结构中增强的垂直磁各向异性研究

制备了CoFe/Pd双层结构的界面处或CoFe层 内部引入纳米氧化层后的系列薄膜. 研究结果显示, 引入纳米氧化层后, 可以使薄膜的磁各向异性在退火后从面内转到垂直膜面方向. 并且对于在CoFe层内部引入纳米氧化层的这类样品, 其强烈的垂直磁性可以在相当宽的有效磁性层厚度范围内(1.2-2 nm)维持. 在保持垂直磁性的前提下, 这种特殊的双层膜结构中CoFe磁性层厚度比常规CoFe/Pd 多层膜中的CoFe层厚度至少多出1.4 nm. 本文的研究有助于制备出具有较高热稳定性的垂直磁性器件电极.     

非晶态FeBSi/Si成份调制膜的磁性质和内转换电子M?ssbauer谱

采用高频溅射法成功地制成了非晶态FeBSi/Si成分调制膜,随Si层厚度增加,调制膜的饱和磁化强度成指数下降,这是死层效应引起的,M?ssbauer谱测量表明,死层是由于界面处Fe和Si原子的互扩散而形成的顺磁性相,在非晶态FeBSi/Si成分调制膜中发现存在尺寸效应,它只与FeBSi层的厚度有关,而死层效应既与FeBSi层厚度有关,也与Si层厚度有关。 关键词：     

超薄Fe层在反铁磁NiO(001)面上沉积的研究

通过分子束外延(MBE)和脉冲激光沉积(PLD)方法，将1—10个Fe原子层(ML)以楔形方式沉积到反铁磁单晶NiO(001)基片上.表面磁光克尔效应的原位测试结果表明：通过MBE沉积的Fe原子层在Fe/NiO界面处产生了约2ML的磁死层；而通过PLD沉积的Fe原子层在Fe/NiO界面处产生了约3ML的磁死层.X射线光电子能谱对Fe/NiO界面进行研究的结果表明，在Fe原子与单晶NiO间发生了界面化学反应. 关键词： 磁性薄膜 表面磁性 X射线光电子能谱     

界面原子扩散对SmCo/Fe交换弹簧双层膜磁性能影响的微磁学研究

本文通过三维微磁学数值模拟,研究了界面处原子扩散形成的界面层对易轴平行和垂直膜面取向SmCo/Fe双层膜磁性能的影响.当易轴取向平行膜面时,体系成核在第二象限.随着界面层厚度的增加,尽管剩磁逐渐减小,而成核场和钉扎场逐渐增加,以致最大磁能积先增加后减小,直至体系由交换弹簧磁体过渡到刚性磁体.当易轴取向垂直膜面时,随着界面层厚度的增加,体系成核由第一象限逐渐过渡到第二象限,虽然钉扎场从减小、不变到略有增加,但成核场和剩磁逐渐增加,导致最大磁能积逐渐增加.在退磁过程中,膜面内自旋偏转:易轴平行膜面取向系统显示了 flower态和C态的产生与消失的过程;而易轴垂直膜面取向系统显示了vortex态的产生与消失的过程.随着易轴平行膜面SmCo/Fe双层膜界面层中SmCo原子扩散比例的增加,成核场和钉扎场增加但剩磁减小,最大磁能积先增加后降低.当易轴两种取向时,对任一界面层厚度,成核场随界面交换耦合常数的增大而增大,这表明界面层的存在增强了硬磁/软磁层之间的交换耦合作用.本文建立的模型很好地模拟了相关的实验结果[2007 Appl. Phys. Lett. 91 072509].     

几种元素的界面插层对Ta/NiFe/Ta的各向异性磁电阻效应的影响

文章中,通过磁控溅射制备了界面处插入4d,5d元素薄层(包括Ru,Pd,Ag和Au)的Ta/NiFe/Ta多层膜,并对它们的磁输运和磁性以及微结构进行了测试和表征.结果显示,Pd和Pt一样界面效应显著,能有效地提高NiFe薄膜退火前后的AMR比值,并抑制磁性死层.表面能比较小、熔点相对低的插层材料Ag,Au在退火过程中容易通过晶界扩散,强烈破坏其AMR性能.对于熔点高、表面能比较大的插层材料如Ru,磁性死层同样得到了抑制,NiFe薄膜的温度稳定性也可以得到提高.结果表明界面插层从界面电子自旋-轨道散射、界面死层和界面原子扩散等方面深刻影响NiFe薄膜的AMR. 关键词： 各向异性磁电阻 界面效应 原子扩散     

磁性d波超导/铁磁/磁性d波超导结中的约瑟夫森效应

通过求解磁性d波超导中的能隙和磁交换能的自洽方程, 研究磁性d波超导/铁磁/磁性d波超导结中的约瑟夫森电流. 计算结果表明: 1)临界电流随中间的铁磁层厚度呈现出两种不同周期的振荡混合, 通过增强铁磁层中的磁交换能q₀和铁磁/磁性d波超导界面处的势垒强度z₀, 短周期分量可从长周期中分离出来, 反之, 通过降低q₀和z₀, 长周期分量可从短周期中分离出来; 2)在两边磁性d波超导的磁化方向取平行时, 在取一些特定的铁磁层厚度下, 磁性d波超导中的磁交换能可增强系统的临界电流. 关键词： 磁性d波超导体 铁磁体 约瑟夫森电流     

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     

不同组分厚度比的LaMnO3/SrTiO3异质界面电子结构和磁性的第一性原理研究

基于密度泛函理论的第一性原理计算, 研究了(LaMnO₃)_n/(SrTiO₃)_m(LMO/STO)异质界面的离子弛豫、电子结构和磁性质. 研究表明, 不同组分厚度比及界面类型时, 离子弛豫程度各不相同, 并且界面处的电子性质受此影响较大. 对于n型界面, 当LMO的厚度达到6个单胞层后, 电子会从LMO转移到STO, 转移的电子占据界面层Ti原子的3d电子轨道, 界面处出现二维电子气. 对于n型界面(LMO)_n/(STO)₂, 随着LMO厚度数n的增加, 由离子弛豫造成的结构畸变减小, 而界面处Ti原子周围电子的态密度和自旋极化却增大, 表明高厚度比的n型界面有利于产生高迁移率的二维电子气和自旋极化. 而对于p型(LMO)₂/(STO)₈界面, 在STO一侧基本没有结构畸变, 界面处无电子转移和自旋极化现象. 通过计算平均静电势发现n型和p型界面处的势差大小相差2 eV, 解释了p型界面不容易发生电荷转移的原因.     

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     

磁性多层薄膜系统中的巨磁电阻效应

考虑到量子尺寸效应以及来自杂质、粗糙表面、粗糙界面三方面的散射,运用量子统计格林函数方法和久保理论,计算了磁性多层薄膜系统中的巨磁电阻,讨论了巨磁电阻随非磁层厚度作周期性振荡,以及在(Fe/Cr)_N/Fe系统中巨磁电阻随多层基元数目N增加而增大等现象.理论计算与实验结果符合.此外,还讨论了有关各种散射引起的散射率能否相加的问题. 关键词：     

稳定分层二层流非湍流/湍流层无平均剪切密度界面处的湍流

采用湍流统计理论、谱分析和快速畸变理论研究稳定分层二层流非湍流/湍流层无平均剪切密度界面处的湍流.分别在密度界面厚度（h）可忽略和很薄两种情况下,推导出任意理查森数（Ri）Ri→∞时,湍流层中水平、垂直方向速度的欧拉频谱和水平、垂直方向均方根速度的积分表达式.在h可忽略情况下：（1）任意Ri,Ri→∞时,密度界面对大尺度涡的影响显著,而对小尺度涡几乎无影响;距离密度界面越近,湍流层中水平方向均方根速度增大而垂直方向均方根速度减小;（2）任意Ri且在无量纲频率较大时,密度界面处、湍流层中水平、垂直方向速度的欧拉频谱满足-5/3幂次律,但是,它们不收敛于同一直线,表明密度界面处部分湍流转化为内波.在h很薄的情况下：（1）在水平方向上密度界面对湍流无显著的影响;湍流层中垂直方向速度的欧拉频谱出现过渡区,不满足-5/3幂次律,其幂次律增大,表明湍流过渡区的能量减少,但是,密度界面对线性小尺度涡仍几乎无影响;（2）距离密度界面越远,密度界面厚度对湍流的影响减弱并且偏向于线性中尺度涡;当远离密度界面时,过渡区消失,表明考虑密度界面厚度后密度界面对湍流的影响范围有限;（3）密度界面处垂直方向速度的欧拉频谱的幂次律减小,表明密度界面处线性内波的能量向线性低频区集中;（4）随着密度界面厚度增加,密度界面处垂直方向速度的欧拉频谱在整个线性内波频域里等幅度减小,湍流层中垂直方向速度的欧拉频谱只在线性低频区域减小且减小的幅度随着频率增大而减小;密度界面对湍流层中水平、垂直方向均方根速度影响的垂向范围随Ri增大而减小.     

Fe/Cr磁性多层膜的制备及其磁电阻测定

利用磁控溅射制备了不同非磁性层厚度的Fe/Cr多层磁性薄膜系统,利用四探针法测定了该多层膜系统在不同磁场下磁电阻效应,用饱和场法给予佐证,溅射制备的多层膜系统饱和场明显地随Cr层厚度增加而衰减振荡,得出了Fe/Cr多层膜的铁磁反铁磁耦合的交换耦合强度随非磁性层厚度变化的物理规律.     

氧化硅层厚度对Si/SiO2界面电子态结构与光学性质的影响

在氧化硅上生长纳米硅晶,保持氧化硅的直接带隙结构,降低其能带带隙,以用于发光和光伏。采用基于密度泛函理论的第一性原理研究了块体α-方石英、薄膜α-方石英、Si/SiO₂界面的电子态结构和Si/SiO₂界面的光学性质。结果显示,其均为直接带隙半导体,当薄膜α-方石英厚度和Si/SiO₂界面氧化硅层厚度逐渐减小时,能带带隙均逐渐变大,表现出明显的量子限制效应。光学性质计算结果表明：Si/SiO₂界面虚部介电峰和吸收峰的峰值随氧化硅层厚度降低而显著升高,且峰位向高能量方向蓝移。使用脉冲激光沉积制备了氧化硅上硅晶薄膜,测量了Si/SiO₂界面样品的PL光谱,在670 nm处存在一个强的发光峰,在波长超过830 nm后,Si/SiO₂界面样品的发光强度不断升高。因此,可以通过控制Si/SiO₂界面氧化硅层厚度有效地调控Si/SiO₂界面的电子态结构和光学性质,引进边缘电子态,调控其带隙进入1～2 eV区间,获取硅基发光材料...     

V/Pd界面氢吸附扩散行为的第一性原理研究

采用钒/钯(V/Pd)金属复合膜渗氢是从混合气体中分离氢气的一种有效实用方法.为深入地了解催化Pd层与金属膜结合处的界面结构与吸氢/渗氢特性的关联性,进而提升合金膜提纯氢气的能力,本文采用基于密度泛函理论的第一性原理研究了V/Pd金属复合膜界面的氢吸附/扩散行为.研究结果表明:由于V/Pd界面的电荷密度随着V/Pd成键而增加,导致氢原子(H)溶解能随着接近界面而增大,在V/Pd界面附近具有最高的溶解能(0.567 eV).氢迁移能垒计算表明,与H沿V/Pd界面水平扩散的最大能垒(0.64 eV)相比,H垂直V/Pd界面能垒(0.56 eV)更小,因而H倾向于垂直V/Pd界面进行迁移,并由Pd层扩散到V基体一侧,因V/Pd界面处Pd层的氢溶解能(0.238 eV)高于V膜侧(-0.165 eV),H将在界面的V膜侧积累,易引起氢脆.V基体掺杂Pd/Fe的计算表明,与未掺杂的能垒(0.56 eV)相比,掺杂Pd/Fe可明显地降低界面扩散路径中的最大能垒(0.45 eV/0.54 eV),利于氢的渗透扩散,且掺杂界面能一定程度抑制V和催化Pd层的相互扩散,提高复合膜的结构稳定性.     

非晶态FeBSi/Si成份调制膜的磁性质和内转换电子Massbauer谱

采用高频溅射法成功地制成了非晶态FeBSi/Si成分调制膜,随Si层厚度增加,调制膜的饱和磁化强度成指数下降,这是死层效应引起的,Mossbauer谱测量表明,死层是由于界面处Fe和Si原子的互扩散而形成的顺磁性相,在非晶态FeBSi/Si成分调制膜中发现存在尺寸效应,它只与FeBSi层的厚度有关,而死层效应既与FeBSi层厚度有关,也与Si层厚度有关。