巨磁电阻自旋阀钉扎层的研究

摘要

出于PtMn反铁磁材料具有大的交换偏置,比较高的Blocking温度和较好的热稳定性,在自旋阀结构中PtMn已经在实际应用上用来钉扎铁磁层.但利用磁控溅射法在无基底加热的条件下制备出的PtMn薄膜需要在磁场中进行较高温度的沉积后退火处理才能得到交换偏置场H<,ex>.也就是说,为了使其从非磁f<,cc>相转变为具有强反铁磁的f<,et>相结构,需要大约260℃的高温退火才能实现.但长时间的高温退火处理将会造成自旋阀其它各层之间的界面扩散,影响其性能.因此,降低退火温度,缩短退火时间是一个急待解决的问题.在我们的课题研究中,我们着重对钉扎层进行了研究,工艺上采用了Pt/Mn多层膜而不是传统的共溅射的方法.我们希望通过这种方式能够发现一条降低临界退火温度的途径,并且能够缩短退火时间.通过X光衍射和振动样品磁强计测量我们发现260℃大体上仍然是形成反铁磁相的临界温度.我们还发现随着单层厚度的增加钉扎现象逐渐消失,而且先沉积NiFe层,后沉积Pt/Mn多层膜的情形更容易获得反铁磁结构.这可能是缩短退火时间的一种好方法.

目录

文摘

英文文摘

第一章 引言

§1.1磁电阻的来源

§1.2自旋相关散射和自旋阀

§1.3自旋阀巨磁电阻的应用

参考文献

第二章薄膜的制备和分析测试原理

§2.1多层膜样品的制备

§2.1.1磁控溅射现象及原理

§2.1.2多层膜样品的制备

§2.2样品的结构表征和物性测量

§2.2.1 X射线衍射分析

§2.2.2振动样品磁强计

§2.2.3磁电阻测量

§2.2.4膜厚测量

参考文献

第三章[Pt/Mn]n多层膜及其退火效应

§3.1引言

§3.2样品制备和退火处理

§3.2.1样品制备

§3.2.2样品的退火处理

§3.3实验结果和分析

§3.3.1样品微结构分析

§3.3.2样品磁性研究

§3.3.3样品微结构和磁性的分析

§3.3小结

参考文献

致谢