交換偏置磁鍛煉和恢復(fù)效應(yīng)研究及GMR自旋閥的制備.pdf

1、2007年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了法國(guó)科學(xué)家AlbertFert和德國(guó)科學(xué)家PeterGrünberg,因?yàn)樗麄冊(cè)诖判远鄬幽ぶ邪l(fā)現(xiàn)了巨磁電阻效應(yīng),而且這一發(fā)現(xiàn)使得“自旋電子學(xué)”迅速?gòu)慕饘俅判远鄬幽ぶ械淖孕嚓P(guān)輸運(yùn)的基礎(chǔ)研究轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用,促進(jìn)了信息產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。在過(guò)去20多年里,人們?cè)谧孕娮訉W(xué)這個(gè)激動(dòng)人心和充滿挑戰(zhàn)的領(lǐng)域開(kāi)展了大量實(shí)驗(yàn)和理論的研究。本論文主要圍繞自旋電子學(xué)的關(guān)鍵組成部分一交換偏置效應(yīng)和巨磁阻自旋閥多層膜的制備展開(kāi)研究和

2、討論。主要內(nèi)容歸納如下:
　　在論文第一部分,我們主要研究交換偏置中的磁鍛煉效應(yīng)。在NiFe/FeMn雙層膜體系中,我們首次觀察到并且準(zhǔn)確測(cè)量了磁鍛煉效應(yīng)中體系釘扎方向的轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)。在連續(xù)磁滯回線測(cè)量中,釘扎方向的轉(zhuǎn)動(dòng)和鐵磁層的磁化翻轉(zhuǎn)的不對(duì)稱性緊密關(guān)聯(lián),是磁鍛煉效應(yīng)的物理根源。另外,在FeCr/IrMn雙層膜體系中,我們用調(diào)節(jié)FeCr層成分的方法成功調(diào)制了體系的磁化翻轉(zhuǎn)方式,研究磁鍛煉效應(yīng)和磁化翻轉(zhuǎn)機(jī)理的關(guān)系。我們觀察到了普通的和

3、反常的磁鍛煉效應(yīng)。
　　在論文第二部分,我們研究了交換偏置角度測(cè)量中的磁滯現(xiàn)象和交換偏置的恢復(fù)效應(yīng)。在這些效應(yīng)中,我們同時(shí)也觀測(cè)到了釘扎方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。在交換偏置角度測(cè)量中的磁滯現(xiàn)象中,不僅僅是矯頑力和偏置場(chǎng)發(fā)生改變,體系的釘扎方向也在交換偏置角度測(cè)量中發(fā)生了轉(zhuǎn)動(dòng)。釘扎方向的轉(zhuǎn)動(dòng)成功的解釋了交換偏置角度測(cè)量中的磁滯現(xiàn)象。在交換偏置的恢復(fù)效應(yīng)中,只有在特定角度施加恢復(fù)磁場(chǎng)才能使交換偏置發(fā)生恢復(fù)。釘扎方向的轉(zhuǎn)動(dòng)可以很好的解釋這一不對(duì)稱恢復(fù)