真空退火对周期性界面掺杂Ni80Co20薄膜磁性的影响

用磁控溅射方法制备了两个具有不同Fe层厚度的[Ni80Co20(L)/Fe(tFe)]N多层膜系列样品,其中tFe=0.1和2nm.研究了两个系列样品的磁及输运性质随Ni80Co20层厚度L的变化关系.在退火态[Ni80Co20(L)/Fe(0.1nm)]N系列样品中,发现各向异性磁电阻(AMR)和横向磁电阻(TMR)在L为10nm附近存在一较宽的增强峰,其峰位与制备态[Ni80Co20(L)/Fe(2nm)]25多层膜TMR的增强峰位一致.当L小于Ni80Co20合金的电子平均自由程时,制备态[Ni80Co20(L)/Fe(0.1nm)]N样品的各向异性磁电阻(Δρ)和零场电阻率ρ都随L的减小而增加,且ρ的增量超过Δρ的增量.ρ随L的依赖关系可采用Fuchs-Sondheimer理论描述.在L小于10nm时,制备态界面掺杂[Ni80Co20(L)/Fe(0.1nm)]N系列样品的矫顽力Hc随L近似直线上升,在L大于10nm后趋于饱和.退火后Hc显著下降.实验结果表明,在多层膜结构中,界面散射可导致ρ和Δρ的增强;磁性合金界面层还可导致畴结构的改变及TMR和AMR的增强.     

真空退火对Ni80Fe20/Cu多层膜微结构的影响

用直流磁控溅射法在Si(001)衬底上制备了以Ta为缓冲层、含有15周期的Ni₈₀Fe₂₀（4nm)/Cu(6nm)多层膜.样品分别在150,250,350℃进行了真空退火处理.用低角和高角X射线衍射法研究了多层膜的微结构.结果表明,所有样品均有较好的[111] 取向,而且随退火温度或时间的增加,[111]取向程度变得更高.超晶格周期、平均面间距在退火后略有减小,表明多层膜结构在退火后变得更为致密.多层膜界面粗糙度随退火温度或时间的增加而增大,平均相关长度随退火温度或时间的增加而减小,分析认为这是由于Ni₈₀Fe₂₀/Cu界面存在严重的互扩散所导致的.模拟Ni₈₀Fe₂₀/Cu多层膜高角X射线衍射谱,发现在Ni₈₀Fe₂₀/Cu蜀面有非常厚的混合层存在,而且混合层厚度随退火温度或时间的增加而增大.模拟结果还表明,随退火温度或时间的增加,Ni₈₀Fe₂₀层面间距几乎保持不变,Cu层面间距则随退火温度的增加而略有减小. 关键词：     

多层膜［Co85Cr15/Pt］20的磁性、垂直磁记录特性和微结构的关系

采用磁控溅射法制备了性能优良的以Pt为缓冲层的［Co85₈₅Cr15_{15/Pt］2020 多层膜，研究了溅射气压对［Co8585Cr1515/Pt］2020多层膜微结构和磁性的 影响.研究结果表明，Ar溅射气压对［Co8585Cr1515/Pt］2020多层膜的微结构 、垂直磁各向异性和矫顽力有重要的影响 关键词： 溅射气压 多层膜 垂直磁各向异性 有效磁各向异性常数}     

自旋阀型[NiFe/Cu/Co/Cu]多层膜的磁电阻、矫顽力和稳定性研究

用电子束蒸镀工艺制备了自旋阀型［NiFe/Cu/Co/Cu］_N多层膜．研究了工艺过程及磁层、非磁层厚度和矫顽力对磁电阻的影响．还研究了磁电阻的稳定性和降低中心磁场等问题．用较优化的方法，制备了中心磁场为（10—20）（10³/4π）A/m，优值大于0.2%（（10³/4π）A/m）^-1的多层膜．实验表明，磁电阻随磁场的变化在中心区内是可逆的．经200℃退火15min，中心磁场略有减小，磁电阻稍有增加．一些样品经一年多老 关键词：     

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：     

Nd-Fe-B/FeCo多层纳米复合膜的结构和磁性

制备了Nd₂₈Fe₆₆B₆/Fe₅₀Co₅₀多层纳米复合磁性薄膜，对溅射态和650℃退火处理15 min试样的相成分分析和微结构的观察显示，溅射态薄膜呈非晶态，经650℃退火处理15 min后，薄膜主要相成分为硬磁性Nd₂Fe₁₄B相和软磁性相FeCo(110)相.Nd₂Fe₁₄B相呈柱状，其易磁化c轴垂直于膜面，尺寸约10 nm.在硬磁性相和软磁性相之间存在少量富Nd相和非晶态，富Nd相大小约7 nm.磁性测量和分析表明，1)该系列薄膜退火态具有垂直于膜面的磁晶各向异性.2)对于固定厚度(10 nm)层Nd-Fe-B和不同厚度(t_FeCo=1—100 nm)层FeCo多层纳米复合膜,剩磁随软磁相FeCo 厚度的增加快速增加，而矫顽力则减小.当t_FeCo=5 nm时，最大磁能积达到200 kJ/m³. 3)硬磁相Nd-Fe-B层和软磁相FeCo层之间交换耦合导致剩磁和磁能积增强. 关键词： Nd-Fe-B/FeCo多层纳米复合膜 交换耦合 磁各向异性     

磁控溅射方法制备垂直取向FePt/BN颗粒膜

用磁控溅射在热单晶MgO(100)基片上制备了［FePt/BN］多层膜，经真空热处理后，得到具有垂直取向L1₀-FePt/BN颗粒膜.X射线衍射结果和磁性测量的结果表明，［FePt(2nm)/BN(0.5nm)］₁₀和［FePt(1nm)/BN(0.25nm)］₂₀多层膜经700℃热处理1h后，均具有较好的(001)取向.［FePt(1nm)/BN(0.25nm)］₂₀垂直矫顽力达到522kA/m，剩磁比达到0.99，开关场分布S达到0.94，FePt晶粒平均尺寸约15—20nm，适合用于将来超高密度的垂直磁记录介质. 关键词： 磁控溅射 垂直磁记录 0-FePt/BN纳米颗粒膜')" href="#">L1₀-FePt/BN纳米颗粒膜     

Ni0.8Co0.2-SiO2颗粒膜中的Hall效应

对用离子束溅射制备的Ni_0.8Co_0.2-SiO₂颗粒膜的Hall效应进行了研究.当Ni_0.8Co_0.2合金的含量为43vol%时,在9.5×10⁵A/m的外磁场下,样品的室温Hall电阻率达6.3μΩ·cm ,高于普通磁性金属两个数量级以上,还研究了不同NiCo组分样品的电阻率与温度的关系（95—300K）,发现x＜x_c(逾渗组分)时,电阻率与-logT成正比,电阻温度系数为负;当x＜x_c时,逐渐呈现金属性;而当x≈x_c时,为过渡态.还用透射电子显微镜和振动样品磁强计等手段对样品的微结构和磁性进行了对比研究,表明金属-绝缘体颗粒膜中在逾渗阈值附近有较大的Hall效应,这与样品的微结构有密切关系. 关键词：     

纳米结构SmCo/FeCo多层薄膜的磁性

研究了用磁控溅射方法制备的纳米结构Sm₂₂Co₇₈单层膜、Sm₂₂Co₇₈/Fe₆₅Co₃₅双层膜及Sm₂₂Co₇₈/Fe₆₅Co₃₅/Sm₂₂Co₇₈三层膜的磁性,特别是双层膜及三层膜系统中的Fe₆₅Co₃₅软磁层厚度d对薄膜剩磁比(M_r/M_s)和矫顽力(H_c)的影响.所有样品的磁滞回线测量表明,该系列薄膜的易磁化轴在膜面内.磁滞回线的单一硬磁相特征,说明SmCo硬磁层与FeCo软磁层之间的交换相互作用使两相很好地复合在一起.在双层膜和三层膜中,M_r/M_s随软磁层厚度d的增加单调上升,而矫顽力随d的变化出现一峰值.通过研究ΔM随磁场H的变化,发现随着软、硬磁相界面数的增加,ΔM曲线的正峰数量逐渐减少;负峰数量逐渐增强,负峰的半高宽逐渐减少. 关键词：     

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.     

利用FePt/Au多层膜结构制备垂直磁记录L10-FePt薄膜

利用磁控溅射方法在100℃的MgO单晶基片上制备了［FePt/Au］₁₀多层膜,并研究了采用FePt/Au多层膜结构对FePt薄膜的有序化温度、矫顽力（H_C）、垂直磁各向异性、晶粒尺寸以及颗粒间磁交换耦合作用的影响.磁性测试结果表明：FePt/Au多层膜在退火后具有较高的H_C、良好的垂直磁各向异性、较小的晶粒尺寸且无磁交换耦合作用.截面高分辨电镜分析表明：Au可以缓解MgO和FePt之间较大的晶格错配,从而促进薄 关键词： 0-FePt薄膜')" href="#">L1₀-FePt薄膜 有序化温度 垂直磁各向异性 磁交换耦合作用     

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：     

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     

衬底层对Fe65Co35合金薄膜结构与磁性的影响

采用磁控溅射法制备了具有不同衬底层(Cu, Co和Ni₈₀Fe₂₀)的FeFe₆₅Co₃₅双层合金薄膜.研究了不同衬底材料以及NiFe衬底层厚度对FeCo合金薄膜结构与磁性的影响.研究结果表明:衬底层的引入可以增加薄膜的面内单轴各向异性,且薄膜的软磁性能显著提升,获得良好软磁性的原因归结为晶粒的细化、层间的偶极相互作用以及表面粗糙度的降低,并且对于相同厚度的不同衬底层, NiFe衬底层对FeCo薄膜软磁性能的提升最为明显;通过改变NiFe衬底层厚度,实现了对薄膜各向异性的调控, NiFe/FeCo表现出良好的高频响应和低的阻尼系数,同时较小的薄膜厚度能够减小涡流损耗,因此,促进了其在高频微波磁性器件方面的应用.     

成分调制的La1－xSrxMnO3复合隧道结

利用磁控溅射和Sr成分的调制以及原位热处理方法，在10mm×10mm大小的(001) 取向SrTiO_３单晶衬底上制备出三明治结构为La_0.7Sr_0.3MnO３(100nm)/La_0.96Sr_0.04MnO_３ (5nm)/ La0.7Sr_0.3MnO_３ (100nm) 的隧道结外延薄膜，然后再次 利用磁控溅射方法，在三层单晶膜上方继续沉积Ir_２２Mn_７８(15n m)/Ni_７９Fe_２１(5nm)/Pt(20nm)等金属三层膜.最后利用深紫外曝 光和Ar离子束刻蚀等微加工技术，制备出长短轴分别为12和6μm或者8和4μm大小的椭圆形L a_１-xSr_xMnO_３成分调制的复合磁性隧道结.在4.2K和 外加磁场8 T的测试下，La_１-xSr_xMnO_３成分调制的复 合磁性隧道结其隧穿磁电阻(TMR)比值达到3270%, 直接从实验上证实了铁磁性La_{0.7Sr0.3MnO３金属氧化物的自旋极化率（97%）可接近100％，具 有很好的半金属性质. 关键词： １-x}Sr_xMnO_３')" href="#">La_１-xSr_xMnO_３ 半金属 成分调制 复合磁性隧道 结 隧穿磁电阻     

TbDyFe薄膜对三明治膜巨磁阻抗效应的影响

将600℃退火后的超磁致伸缩材料(Tb0.27Dy_0.73)_0.3Fe_0.7薄膜作为Ni_80.2Fe_14.1Si_0.2Mn_0.4Mo_5.1三明治膜的基底，制备出四层膜.结果表明：附加的磁致伸缩并没有减小材料的巨磁阻抗(GMI)效应，而由于磁场下磁致伸缩材料的应力效应影响了三明治膜中的各向异性场，使三明治膜的GMI效应增大了4倍.再将制备态的四层膜在280℃下真空退火，退火态四层膜也增大了三明治膜的GMI效应，但可能由于磁致伸缩向磁性层中的扩散，其GMI效应相对于制备态四层膜则有所降低. 关键词： 巨磁阻抗(GMI)效应 三明治膜 TbDyFe薄膜 各向异性场     

自旋阀中的各向异性磁电阻效应

采用平面霍尔效应测量方法，对Ta(8nm)/NiFe(7nm)/Cu(24nm)/NiFe(44nm)/FeMn(14nm)/Ta(6nm)自旋阀多层膜进行了研究.结果表明，在样品中存在着自由层和被钉扎层之间的各向异性磁电阻的“混合”效应.与通常所采用的磁电阻测量方法相结合，平面霍尔效应的测 量可以给出自旋阀中各向异性磁电阻以及自由层和被钉扎层的磁矩随外场变化的更多信息. 关键词： 自旋阀 各向异性磁电阻 平面霍尔效应     

高磁电阻磁性隧道结的几种微制备方法研究

利用金属掩模法优化了制备磁性隧道结的实验和工艺条件，金属掩模的狭缝宽度为100 μm. 采用4 nm厚的Co₇₅Fe₂₅为铁磁电极和10或08 nm厚的铝氧化物 为势垒膜， 直接制备出了室温隧穿磁电阻（TMR）为30%—48％的磁性隧道结，其结构为Ta(5 nm)/Cu(25 nm)/Ni₇₉Fe₂₁(5 nm)/Ir₂₂Mn₇₈(10 nm)/ Co₇₅Fe₂₅ (4 nm)/Al(08 nm)-O/Co₇₅Fe₂₅(4 nm)/Ni₇₉Fe ₂₁(20 nm)/Ta(5 nm).同时，利用刻槽打孔法和去胶掀离法两种光刻技术并结合Ar离子束刻蚀及化学反应刻 蚀，制备出面积在4 μm×8 μm—20 μm×40 μm、具有室温高TMR和低电阻的高质量磁性 隧道结.300 ℃ 退火前后其室温TMR可分别达到22% 和50%.研究结果表明，采用光刻中的刻 槽打孔或去胶掀离工艺方法制备的小尺寸磁性隧道结，可用于研制磁动态随机存储器和磁读 出头及其他传感器件的磁敏单元. 关键词： 磁性隧道结 隧穿磁电阻 金属掩模法 光刻法     

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。