层状膜和多层膜的磁性和磁弛豫研究

摘要

该论文主要包括两方面的内容:一是FM/FeMn双层膜交换偏置的磁锻炼效应和磁弛豫研究;二是Co/Pt多层膜的磁性和磁弛豫研究.一、铁磁/反铁磁的交换耦合效应.1.用直流磁控溅射制备了铁磁层为楔形结构的FM/FeMn双层膜,其中铁磁层材料分别为Ni,Py,Ni<,50>Fe<,50>,Co和Fe.对其交换耦合和磁锻炼效应的研究表明:交换耦合能随着铁磁层磁化强度的增加而增加,可以用J<,ex>∝√M<,FM>的关系拟合;磁锻炼效应同铁磁层磁化强度和磁化反转机制有关.如果FM/FeMn双层膜具有相似的磁化反转机制,偏置场的相对变化随着磁化强度的增大而减小.2.用直流磁控溅射制备了坡莫合金Fe<,19>Ni<,81>(楔形,0-300A)/FeMn(150A)双层膜,研究了Fe<,19>Ni<,81>/FeMn双层膜的面内不同角度的铁磁共振.铁磁层的楔形结构和FM/AFM界面扩散的共同作用,各向同性共振场的移动H<,ISO>为正.交换偏置场、各向异性场、矫顽力以及各向同性共振场的移动均正比于铁磁层厚度的倒数,清楚地表明了交换偏置的界面特性.3.用磁控溅射制备了CoNi(楔形,0-260A)/FeMn双层膜,测量并用Landau-Lifshitz (LLG)方程分析了铁磁共振谱.二、Co/Pt多层膜磁性和磁弛豫研究.用磁控溅射制备了[Co(楔形,煤)/Pt(10A)]<,8>多层膜,当t<,Co>≤9A左右时,样品具有方的克尔回线,剩磁比可达100﹪,而t<,Co>≥13.7A的样品的易轴在膜面.对t<,Co>≥13.7的样品,测量了并用LLG方程分析了FMR谱.共振线宽△H<,pp>随着Co层厚度的减小而增大,只用内禀吉尔伯特阻尼和磁不均匀性不能解释线宽△H<,pp>与θ<,H>的依赖关系,因此需要同时考虑非本片磁驰豫的贡献,这也直接证明了非本征磁弛豫的必要性.由于界面效应,吉尔伯特阻尼因子G和非本征磁弛豫随着Co层厚度的减小而增大.G因子的变化来自于额外的轨道磁矩的贡献和界面非局域吉尔伯特阻尼效应.非本征磁弛豫对线宽的贡献与双磁振子散射模型计算的结果相一致.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1引言

1.2磁电子学

1.3巨磁电阻效应及其应用

1.4铁磁/反铁磁交换偏置

1.5本论文工作

参考文献

第二章实用技术和测试原理

2.1样品的制备

2.2膜厚的测量

2.3结构的表征

2.4物性测量

参考文献

第三章磁化强度对铁磁/FeMn双层膜交换耦合和磁锻炼效应的影响

摘要

3.1引言

3.2实验

3.3结果与讨论

结论

参考文献

第四章楔形-Py/FeMn双层膜交换偏置的铁磁共振研究

摘要

4.1引言

4.2实验

4.3结果与讨论

结论

参考文献

第五章CoNi/FeMn双层膜的铁磁共振线宽研究

摘要

5.1引言

5.2 FMR分析方法

5.3实验结果与讨论

结论

参考文献

第六章Co/Pt多层膜的磁性和磁弛豫研究

摘要

6.1引言

6.2样品制备及结构分析

6.3磁各向异性

6.4铁磁共振研究

结论

参考文献

攻读博士学位期间论文发表情况

致谢

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