Fe-,x-Cu-,1-x-合金在GaAs(001)表面外延薄膜的結構和磁性研究.pdf

1、隨著工業(yè)領域中對于磁性材料的廣泛應用,尤其是信息技術產業(yè)日新月異的發(fā)展變化,磁學這門古老的學科的活力被極大的激發(fā)起來,薄膜磁學應運而生,并不斷帶來突破性的發(fā)展.近十幾年來,實驗制備和表征能力的提高,使得對于低維度、小尺度體系的研究也逐漸引向深入,取得了激動人心的進展.在理論方面,計算方法的改進和計算能力的極大增強,從第一性原理出發(fā)對薄膜體系的磁學性質的預言能力得到了提高.磁性金屬薄膜的研究不僅有助于深入了解低維金屬磁性的本質,而且為自旋

2、電子學的發(fā)展提供了物理基礎.該論文就典型的鐵磁性金屬Fe和非磁性金屬Cu的合金薄膜外延結構和磁性進行了研究,得到以下結果:1.利用分子束外延的方法首次制備成功了在GaAs(001)表面外延生長的鐵銅合金的單晶薄膜,利用反射式高能電子衍射方法觀察單晶的結構.當鐵的組分大于75﹪時,鐵銅合金為體心立方(bcc)結構,在其他組分下隨著薄膜厚度的增加為體心四方(bct)和面心立方(fcc)結構.其中當鐵的比例為25﹪時,在薄膜厚度約為6nm左右

3、發(fā)生從體心四方到面心立方的馬氏體相變.純銅薄膜在GaAs(001)表面厚度外延生長,在小于10nm左右為體心四方結構的單晶薄膜,隨著厚度增加則轉變?yōu)槊嫘牧⒎降亩嗑ЫY構.2.當合金中鐵的組分約大于33﹪時鐵銅合金呈現鐵磁性,通過對劈型樣品的制備測量,表面磁光克爾效應的強度隨著薄膜厚的的增加基本呈線性增強.3.結合旋轉磁場的磁光克爾效應方法對各向異性進行研究,結果顯示GaAs(001)表面外延生長的鐵銅合金的單晶薄膜不僅具有單軸各向異性,還