Fe-Zno薄膜體系中自旋相關(guān)輸運特性研究.pdf

1、自旋電子學(Spintronics)是一門基于自旋自由度的電子學。不同于傳統(tǒng)的微電子學依賴于電子與空穴傳導導電特征,自旋電子學是以多數(shù)自旋電子與少數(shù)自旋電子傳導特性的差異為基礎(chǔ),在自旋電子學中自旋而不是電荷成為信息的載體。自旋相關(guān)輸運現(xiàn)象是自旋電子學研究的基本課題之一。目前對全金屬多層薄膜與顆粒薄膜體系以及金屬一絕緣體多層薄膜與顆粒薄膜體系的自旋相關(guān)輸運現(xiàn)象已有比較深入的研究,并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了新一代的商用磁存儲器件,而對于金屬一半導體

2、體系多層薄膜的自旋相關(guān)輸運效應(yīng)的研究是當前自旋電子學研究的熱點。
　　 本論文研究了Fe/ZnO磁性多層膜的自旋相關(guān)輸運特性,選取透明寬帶隙半導體ZnO為中間非磁性層。主要對磁性多層膜的磁電阻效應(yīng)進行了研究,研究內(nèi)容包括以下幾個方面:
　　 (1)采用直流磁控濺射與射頻磁控濺射交替沉積制備了不同鐵層與ZnO層厚度的Fe/ZnO多層薄膜,并采用高精度振動樣品磁強計、變溫磁一電綜合測試系統(tǒng)對樣品磁學、電輸運以及自旋相關(guān)磁電阻

3、效應(yīng)進行了表征。
　　 (2)在Fe磁性層固定的情況下,觀察到ZnO的厚度對多層膜的磁性有調(diào)節(jié)作用。
　　 (3)對樣品[Fe(1.5nm)/ZnO(2nm)]30的磁電阻進行了測量,在室溫下最大磁電阻達到-2.15%,在15K時磁電阻為-3.48%。并用公式MR(H)=-0.027*[M(H)/Ms]2得到了非常好的擬合結(jié)果。
　　 (4)在不同溫度下對一系列薄膜樣品的電阻率進行了測量,得出在130K以下,電阻