软X射线多层膜及多层膜光栅的研究进展

对目前的几种软Ｘ射线光学元件的性能作了简要的阐述和分析。综合介绍了多层膜作为软Ｘ射线光学元件的新进展。同时对多层膜光栅这种新型软Ｘ射线光学元件的原理、性能、制作工艺进行了详细的说明。     

磁性多层膜层间交换耦合的自由电子模型研究

基于自由电子模型,考虑到不同膜厚和不同磁化排列的费密能的不同,自洽地给出费密能。利用这种方法,计算了材料铁磁层和非磁层电子密度对层间耦合振荡周期的影响,并比较了我们所得结果与他人按巨势法得到的结果的异同,发现振荡周期随着电子密度的变化而改变,并且当铁磁层和非磁层的电子密度不同时,将出现不等周期的振荡。这一新的理论结果与最近的实验相符。此外,还计算了极化强度和由于能带不匹配造成的接触势对耦合强度及振荡相位的影响:前者是决定耦合强度的主要因素,后者则会影响振荡相位,甚至周期。 关键词：     

Ce1.66Mg1.34Co3和α″-Fe16N2多层梯度膜磁反转性质的微磁学模拟

为了改善永磁薄膜的磁性能,基于微磁学理论,使用编程软件OOMMF针对Ce_1.66Mg_1.34Co₃和α″-Fe₁₆N₂交换耦合多层梯度膜的磁化过程进行模拟,系统研究磁晶各向异性梯度对多层膜性能的影响,分析体系的剩余磁化强度、矫顽力、磁滞回线和磁化反转过程中的能量变化。研究表明：减小磁晶各向异性梯度或增加界面处磁晶各向异性的差值,可以有效提高薄膜的矫顽力和剩余磁化强度,从而改善磁性能。通过计算磁矩分布发现一种磁涡旋态,这种磁涡旋态的产生过程伴随系统能量的增加。     

纳米磁性多层膜研究进展

纳米磁性多层膜具有许多体材料所没有的特殊性质．它的出现为理论工作者研究物质的磁学性质提供了崭新的途径，更重要的是它将作为一种有巨大潜力的信息存贮介质而走上磁记录和磁光记录的舞台，并具有广阔的应用前景．该文是对纳米磁性多层膜出现近十年来各主要研究领域工作的一简要综述．     

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：     

软X射线多层膜光栅的衍射特性

用X射线运动学理论对软X射线多层膜光栅的衍射特性进行了研究。发现其衍射规律与多层膜的布拉格衍射和普通光栅衍射有本质的区别,可将衍射能量集中于某一衍射级上,同时它又保持了多层膜的高反射率和光栅的高分辨本领等优良特性。     

锰基钙钛矿多层膜中的层间相互作用

本文采用直流磁控溅射方法在(100)取向的LaAlO3基片上制备了系列多层膜: La0.67Ca0.33MnO3-δ/La0.67Sr0.33MnO3-δ/La0.67Ca0.33MnO3-δ (LC/LS/LC).并采用标准四探针方法对所制备样品的阻温关系进行了测量. 结果表明:在零场下,当上下两层厚度一定时,随着中间层(LS)厚度增加,多层膜的电阻率减小,金属-绝缘体转变温度(TM-I)向高温方向移动.在中间层(LS)厚度保持一定时,随着上下两层(LC)厚度增加,其电阻率和金属-绝缘体转变温度(TM-I)出现同样的变化规律.基于双交换理论,我们对以上结果给出了尝试性解释.     

周期多层膜Kirkpatrick-Baez显微镜成像性质分析

分析了Kirkpatrick-Baez（KB）显微镜的成像性质与周期多层膜元件间的关系。基于分辨力和集光效率要求,设计了KB显微镜的光学结构,模拟了KB系统的成像质量,用W/B4C周期多层膜反射镜进行了X射线成像实验,在±100 μm视场内得到优于5 μm的空间分辨力结果。实验与模拟结果的对比表明,加工精度和球差是影响中心视场分辨力的关键因素,有效视场的大小受多层膜角度带宽的限制。     

软X射线多层膜与衰减膜研究

 本文采用随机数的方法，发展了一种普适的多层膜设计方法，这种方法除可设计一般的周期多层膜，更重要的是它可以根据选定的评价因子，设计不同要求的非周期多层膜。用磁控溅射方法完成软X射线多层膜制备，X射线衍射、卢瑟福背散射、俄歇电子谱和反射率的相对测试用来表征多层膜结构和特性，所得结果说明多层膜的结构完整，周期参数正确。用离子束溅射方法成功地制备了有一定反射率和透过率的软X射线半反半透分束镜；分析了Ag和Zr衰减膜中的杂质含量与分布及其对衰减膜特性的影响，并对衰减系数进行了修正，为实验提供优质的衰减膜。     

极紫外多层膜制备工艺研究

介绍了用平面磁控溅射方法制备极紫外多层膜的研究工作。围绕极紫外多层膜技术 ,重点探讨了多层膜膜厚定标和工艺过程对多层膜结构和内部成分的影响。为深入研究多层膜制备工艺指明了方向。     

外磁场中三维混合自旋Ising系统的磁学性质

用Monte Carlo方法研究了外磁场中自旋-1与自旋-3/2混合三维Ising系统的磁性质.结果表明,系统磁矩随晶场的增强阶梯式减小,由于能量简并的解除,外磁场存在时磁矩随晶场变化的台阶数目增多.当单离子晶场DA与DB在同一台阶区域取值时,系统磁矩随外磁场的增强平缓地趋于饱和值,而当二者在不同台阶区域取值时,系统磁矩随外磁场的变化则表现出了较明显的台阶结构.单离子晶场DA与DB对于系统无序相的影响是不同的.     

MAGNETIC POLARIZATION OF SPACER Pd LAYER AND MAGNETIC PROPERTIES OF Co/Pd MULTILAYERS

Magnetic multilayers［Co(1.5 nm)/Pd(x nm)］₄₀ grown by rf sputtering were studied by X-ray diffraction,vibrating sample magnetometer,torque magnetomet er and magnetoresistance measurements.The dependences of the interfacial roughne ss and the structure perfectness of Co/Pd multilayers on the spacer Pd layer thi ckness have been revealed from X-ray diffraction data.An oscillatory variation of saturation magnetization versus the thickness of the Pd spacer was observed.A similar oscillatory behavior in the dependence of its magnetic anisotropy on the thickness of the Pd spacer was observed.It is suggested from these two phenomen a that the magnetic polarization of Pd spacers oscillates between ferromagnetic and antiferromagnetic polarization with the increase of Pd spacer thickness under a RKKY-like interaction.Evidence is found for the antiferromagnetic polarization of the inner part of the Pd spacer.The antiferromagnetic coupling between two Co layers and giant magnetoresistance effect in Co/Pd multilayer system were not observed.The relationship among structure,interlayer coupling and magnetic polarization effect of the Pd spacer was discussed.     

三维动态Ising模型中的非平衡相变:三临界点的存在

用Monte Carlo方法模拟了三维动态Ising模型中的非平衡相变,用统计的观点研究了序参量的大小和分布以描述该相变过程.保持温度和外场频率不变,改变外场大小使之由小到大变化,序参量由非零值变成零值.在低温阶段,序参量呈非连续变化,为典型的非连续相变,在高温阶段,序参量呈连续变化,为典型的连续相变.本文确定了界定非平衡转变的相界,并进一步确定了相界上区分非连续连续相变的三临界点.外场频率ω减小时,三临界点温度T_TCP向高温部分移动,并满足T_TCP=1.33× 关键词： 动态相变 Ising模型 三临界点     

SCANNING AUGER ELECTRON SPECTROSCOPIC INVESTIGATIONS OF MAGNETOSTRICTIVE NANOSCALE MULTILAYERS

The characterisation of thin magnetostrictive multilayers in the nanometerscale range [(4,5nmTb₄₀Fe₆₀/9nmFe)×100] demands a surface sensitive analytical technique. A suitable technique is scanning Auger Electron Spectroscopy (AES) to determine the elemental composition, the thickness, the presence of interdiffusion between thin layers, or the presence of contamination at interfaces.Auger sputter depth profiles are obtained by using Xe-Ion bombardment to etch the sample.Sample rotation during sputtering produces shallow craters, minimises roughening and enhances depth resolution. In addition, Auger maps of the craters are used to reveal the separated magnetostrictive Tb₄₀Fe₆₀ layers and soft magnetic Fe layers.     

NiFe/Mo多层膜界面的电子显微学研究

用高分辨电子显微学方法研究了Ni₈₀Fe₂₀/Mo磁性多层膜，结果表明：(1)多层膜的结晶状态，随Mo非磁性层厚度而变化.当Mo层厚度为0.7nm时，多层膜基本为非晶；当Mo层厚度大于1.6nm时，Mo层和NiFe层内分别结晶为体心立方和面心立方多晶，层内晶粒尺寸为2—6nm.(2)在Mo层厚度为1.6和2.1nm的多层膜中，NiFe层和Mo层之间存在两种取向关系：(110)_Mo∥(111)_NiFe,［111］_关键词：     

PtMn/Co多层膜的磁光特性研究

采用磁控溅射法制备了一系列的Mn掺杂的PtMn/Co多层膜.通过测量得到的磁光常数和光学常 数,计算介电张量的对角元和非对角元,得到在掺杂较大时,克尔角的变化是由于介电张量 的非对角元引起的;在掺杂量较小时,克尔角的变化是由介电张量的对角元和非对角元以及 光学常数的变化引起的.     

三结点hierarchical晶格上具有三体相互作用伊辛模型的临界行为

本文运用严格重整化交换研究了三结点hierarchical晶格上具有三体相互作用的伊辛模型。研究表明,与布喇菲晶格上的情况一样,最近邻二体相互作用伊辛模型与三体相互作用伊辛模型(Baxter-Wu模型)属于不同的普适类。     

INTERLAYER EXCHANGE COUPLING IN COMPLEX MAGNETIC MULTILAYERS

We extend the hole confinement model of Edwards et al. to the problem of two kinds of complex magnetic sandwich structures. One is the magnetic sandwich covered on both sides by nonmagnetic films(case 1) and the other is that covered by magnetic films(case 2). The interlayer exchange coupling and the angular dependence of coupling energy in the two cases are investigated systematically. For case 1, our results show that the magnetic and outer nonmagnetic films influence significantly the oscillation behavior of exchange coupling and the appearance of noncollinear exchange coupling is very sensitive to the thickness of magnetic and outer nonmagnetic layers. Our results also show that the nonoscillatory component of the coupling generally varies with the thickness of magnetic(outer nonmagnetic) films and the results in the case where the thickness of both magnetic(outer nonmagnetic) films vary simultaneously are significantly different from that in the case where the thickness of one of the two magnetic(outer nonmagnetic) films is fixed while the other is varied, which is qualitatively in agreement with the experimental measurements. For case 2, the exponential dependence of exchange coupling on the thickness of the intermagnetic layer has been obtained, similar to the Parkin's experimental results for giant magnetoresistance.     

对铁磁质在非均匀磁场中受力的一点说明

对铁磁质在非均匀磁场中受力的两个公式之间的关系进行了说明,将珀塞尔和赵凯华在其各自《电磁学》教材中的观点统一起来.