童六牛
,
何贤美
功能材料
采用磁控溅射方法,在诱导磁场下制备了一系列不同厚度的Ni80Co20合金薄膜.并研究了外磁场诱导的面内感生各向异性随薄膜厚度及退火工艺的依赖关系,以及各向异性对样品的磁电阻回线和矫顽力的影响.实验发现,外磁场诱导的面内感生各向异性随薄膜厚度的增加而逐渐减弱.沿面内易轴方向测得的磁电阻回线在矫顽力处具有很尖锐的磁电阻变化峰,因而具有很高的磁电阻灵敏度.沿易轴方向的矫顽力比在难轴方向测得的矫顽力大,两者都随膜厚的增加而增大,其差别随膜厚的增加而减小.样品经400℃真空退火后,面内感生各向异性基本消失,矫顽力也显著降低.实验还发现,当薄膜厚度小于Ni80Co20合金的电子平均自由程(～15ns)时,各向异性磁电阻、△ρ和△ρ/ρ都陡然下降;当D＞20ns时,△ρ已基本趋于饱和,而△ρ/ρ仍继续增大.以上实验结果对Ni80Co20合金膜在磁记录和磁传感技术方面的应用具有实际意义.
关键词:
感生各向异性
,
磁电阻效应
,
矫顽力
何贤美
,
童六牛
金属学报
用磁控溅射方法制备了Ni80Co20/M(M=Co,Cr,Ag)多层膜样品系列,Co,Cr,Ag杂质层的标称厚度为0.1 nm,研究了界面散射对多层膜的磁及输运性质的影响.零场电阻率ρ的测量结果表明,对含Cr样品,p随杂质层间距L的依赖关系能较好的用Fuchs-Sondheimer(F-S)理论描述.而对含Co和Ag样品,ρ随L的依赖关系在L小于15 nm时开始偏离F-S理论.磁电阻测量表明,含Cr和Ag样品,各向异性磁电阻△ρ在L＜15 nm时随L的减小陡然下降.对含磁性Co元素的样品,其△p值在L＞15 nm时高于Ni80Co20单层薄膜的△ρ值;在L＜15 nm时△p值随L呈现振荡变化的趋势.磁性测量表明,三个系列样品的矫顽力Hc在L＜15 nm时都随L近似直线上升,在L＞15 nm后趋于饱和;经400℃真空退火后Hc都显著下降.
关键词:
多层膜
,
null
童六牛
,
高成
,
何贤美
,
李婷婷
,
邓朋
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2015.04.005
采用射频(RF)磁控溅射方法,在2种基底温度(TS =25,310℃)的基片上制备了结构为Si(111)/NdFeCo(610 nm)/Cr(10 nm)的薄膜样品,溅射氩气压保持在pAr=0.1 Pa.采用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、振动样品磁强计(VSM)、原子力显微镜(AFM)和磁力显微镜(MFM)等实验技术,研究了一步和三步快速退火(RTA-Ⅰ和RTA-Ⅱ)工艺对两种薄膜微结构和磁性的影响.结果显示,室温基底上沉积的样品呈非晶态,磁畴为面内磁畴结构;而加热基底上制备的样品则析出了Nd2 Fe17和Nd6 Fe13 Si纳米晶,垂直磁各向异性(PMA)反常增强,垂直磁各向异性能为K⊥=1.18×105 J·m-3,磁畴为平行条纹畴.在TA =500℃经过RTA-Ⅰ/-Ⅱ工艺后,基底加热样品析出的Nd2 Fe17和Nd6Fe13Si纳米晶继续长大,磁畴由条纹畴转变为磁斑畴.而室温基底上制备的薄膜经RTA-Ⅰ/-Ⅱ退火后则没有观察到界面硅化物,却发现结晶出的FeCo和Nd2 Fe15 Co2纳米晶粒大小和取向敏感地依赖于退火工艺.即一步快速退火工艺有利于析出(111)织构的Nd2 Fe15 Co2纳米晶,而三步快速退火工艺则易于诱导出(200)织构的FeCo纳米晶.实验结果表明,基底加热薄膜中析出的Nd2 Fe17纳米晶与Nd6 Fe13 Si界面硅化物的热膨胀特性正好相反,由此产生的残余内应力与磁弹各向异性,是导致基底加热薄膜PMA反常增强的主要原因.
关键词:
NdFeCo薄膜
,
垂直磁各向异性
,
磁畴
,
快速退火热处理
何贤美
,
童六牛
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2001.05.007
用磁控溅射方法制备了Ni80Co20/M(M=Co,Cr,Ag)多层膜样品系列,Co,Cr,Ag杂质层的标称厚度为0.1 nm,研究了界面散射对多层膜的磁及输运性质的影响.零场电阻率ρ的测量结果表明,对含Cr样品,p随杂质层间距L的依赖关系能较好的用Fuchs-Sondheimer(F-S)理论描述.而对含Co和Ag样品,ρ随L的依赖关系在L小于15 nm时开始偏离F-S理论.磁电阻测量表明,含Cr和Ag样品,各向异性磁电阻△ρ在L＜15 nm时随L的减小陡然下降.对含磁性Co元素的样品,其△p值在L＞15 nm时高于Ni80Co20单层薄膜的△ρ值;在L＜15 nm时△p值随L呈现振荡变化的趋势.磁性测量表明,三个系列样品的矫顽力Hc在L＜15 nm时都随L近似直线上升,在L＞15 nm后趋于饱和;经400℃真空退火后Hc都显著下降.
关键词:
多层膜
,
各向异性磁电阻
,
界面效应
童六牛
,
李泰
,
夏爱林
,
胡锦莲
,
李赞揆
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2007.11.008
采用分子束外延技术在GaAs(001)-4×6衬底上外延出Fe/MgO/Fe(001)单晶磁性隧道结.原位表面磁光Kerr效应(SMOKE)测量表明:当外磁场沿[-110]方向时,隧道结的SMOKE回线具有典型的双矫顽力特性.下电极Fe层的矫顽力(约为20 mT)约是上电极Fe层矫顽力(约为1 mT)的20倍.矫顽力的增强主要被归结为MgO/Fe(001)界面对下电极铁磁层的钉扎作用.自旋分辨的光电子能谱测量表明:在MgO覆盖到Fe(001)表面后,Fe(001)Fermi面的自旋极化率P由负值转变为正值.P值符号的改变被归结为MgO/Fe(001)界面电子自旋结构的改变.
关键词:
Fe/MgO/Fe
,
外延生长
,
磁性隧道结
,
矫顽力
,
自旋极化率
