單槽電沉積法制備Cu-Ni多層納米線及其磁性能研究.pdf

1、多層納米線是研究電流垂直于膜面方向巨磁電阻效應(yīng)(CPP-GMR)的理想結(jié)構(gòu)，對它的研究有助于獲得材料的自旋擴(kuò)散長度(SDL)和自旋散射非對稱因子等材料常數(shù)，對揭示巨磁電阻效應(yīng)的機(jī)理具有重要的意義。 本文以鋁陽極氧化膜(AAO)為模板，通過改變氧化電壓可對AAO模板孔徑進(jìn)行調(diào)控。在AAO模板中通過單槽電沉積法成功制備了Cu/Ni多層納米線陣列。SEM觀測到納米線表面光滑，直徑與模板孔徑一致。TEM測試結(jié)果表明，Cu/Ni多層納米線

2、多層結(jié)構(gòu)清晰。通過控制脈沖電位和持續(xù)時(shí)間，可以固定Cu層的平均生長速率為1nm/s，Ni層的平均生長速率可達(dá)到1.25nm/s，從而實(shí)現(xiàn)子層厚度可控。 磁滯回線結(jié)果表明，Cu/Ni多層納米線陣列的矯頑力和矩形比都比Ni納米線陣列的小。Ni子層的長徑比大于1時(shí)，易磁化軸平行于納米線軸向，而長徑比小于1時(shí)，易磁化軸垂直于納米線軸向；直徑為120nm的納米線陣列的矩形比(0.415)和矯頑力(241Oe)明顯大于直徑為80nm的多層線

3、陣列的矩形比(0.213)和矯頑力(105.20e)；此外，單槽法制備的Cu/Ni多層納米線陣列的磁性能較雙槽法制備的納米線陣列差。 測量了Cu/Ni多層納米線陣列膜的CPP-GMR值，當(dāng)Cu層厚度一定(8nm)時(shí)，隨著Ni層厚度的增加，GMR.在達(dá)到一個極大值3.8％后逐漸減小，由此得出305K下Ni的自旋擴(kuò)散長度為65nm；利用VF模型，求得Ni層的散射自旋非對稱系數(shù)β為0.06。固定Ni層厚度為62nm，隨著Cu層厚度增加