3d金屬薄膜的各向異性和相變研究.pdf

1、近年來,由于基礎(chǔ)研究方面的極大興趣以及信息產(chǎn)業(yè)方面的迫切需求的推動,加上樣品制備技術(shù)和高靈敏度的磁性表征手段的迅猛發(fā)展以及第一性原理計算能力的極大提高,納米磁性體系的研究得到了前所未有的關(guān)注,這個現(xiàn)象可以用自旋電子學(xué)(spintronics)這個單詞日益被人所熟悉而得到體現(xiàn)。在納米磁性體系中,被用于研究準(zhǔn)二維體系的磁性和結(jié)構(gòu)性質(zhì)的磁性超薄膜是一個重要組成部分,其中發(fā)現(xiàn)了很多新的物理現(xiàn)象,而尤以廣泛應(yīng)用于磁存儲技術(shù)的巨磁阻效應(yīng)(Giant

2、 Magneto-Resistance Effect,GMR)為標(biāo)志。
　　本文在以下:1.原位測量磁化率的裝置的搭建;2.解析處理3d磁性金屬的立方磁晶各向異性和晶格對稱性的關(guān)聯(lián);3.外延在CuxAu1-x/Cu(001)襯底上的Fe超薄膜的結(jié)構(gòu)和磁性等三個方面進行了研究。得到了以下結(jié)論:
　　1.成功搭建了亞原子層分辨率的原位測量磁化率的裝置,經(jīng)過信噪比的優(yōu)化后,已經(jīng)應(yīng)用于居里溫度的確定、自旋重定向轉(zhuǎn)變的表征等方面,使我

3、們實驗室成為世界上少數(shù)幾個能開展原位磁化率實驗室的小組之一。
　　2.由于3d電子的部分非局域性,3d磁性金屬的磁晶各向異性無法解析處理;嚴(yán)格的處理必須同時計及3d電子的局域性和非局域性,比如計入關(guān)聯(lián)效應(yīng)的第一性原理計算。結(jié)論得到了最新的關(guān)于bcc Co的實驗的支持。
　　3.利用基于分子束外延的成分梯度技術(shù),結(jié)合原位掃描隧道顯微鏡和表面磁光克爾效應(yīng)研究發(fā)現(xiàn),隨著襯底的Au成分的改變,Fe薄膜的fct、fcc、bct、bcc