Fe-In磁性薄膜材料的磁電阻效應(yīng)研究.pdf

1、本論文簡單介紹了自旋電子學(xué)和磁電阻效應(yīng)的一些研究進(jìn)展，分析了幾種常見的巨磁電阻效應(yīng)系統(tǒng)。實驗以In作為非磁層，采用直流磁控濺射技術(shù)制備了系列Fe/In多層膜和用共濺射方法制備了Fe/In顆粒膜等多種磁性薄膜樣品。詳細(xì)介紹了樣品的制備、結(jié)構(gòu)表征和測量過程。用原子力顯微鏡觀察了樣品的表面形貌；用X射線光電子譜對顆粒膜樣品的成分及其隨厚度的變化進(jìn)行分析；用振動樣品磁強計(VSM)測量樣品的磁性；用微電阻測試系統(tǒng)對樣品在不同溫度下的磁電阻等相關(guān)

2、特性測量。系統(tǒng)地研究了磁性層厚度、非磁性層厚度和溫度變化對磁電阻效應(yīng)的影響及其產(chǎn)生的機制。從樣品微結(jié)構(gòu)角度，采用類似于朗之萬函數(shù)的公式對磁電阻曲線進(jìn)行了擬合，利用Slonczewski的“界面松散自旋”模型和自旋相關(guān)散射理論對實驗結(jié)果進(jìn)行了解釋，討論了Fe/In磁性薄膜系統(tǒng)中微結(jié)構(gòu)對電傳導(dǎo)和磁性等的影響機理。主要內(nèi)容包括以下幾個方面： (1)、通過磁控濺射法制作了的Fe/In多層膜系列樣品。 (2)、原子力顯微鏡觀察到F

3、e/In多層膜樣品的表面形貌很粗糙。 (3)、隨著非磁性層In層厚度的變化，MR出現(xiàn)周期性振蕩，振蕩周期為1.3nm左右，當(dāng)In層厚度大于一定值時，出現(xiàn)MR隨溫度降低而減小的反常行為。隨著磁性層Fe層厚度的變化，MR出現(xiàn)一個極大值。 (4)、樣品的MR由高場部分和低場部分組成：高場部分MR來自于相鄰Fe層耦合的自旋相關(guān)散射的貢獻(xiàn)，隨溫度的下降而升高；低場部分MR由Fe/In界面處Fe團簇顆粒的類超順磁行為引起，出現(xiàn)隨溫度