界面插入Cr层对PtMn/NiFe交换偏置的影响

论文摘要

铁磁层与反铁磁层的交换耦合，由于其在巨磁电阻效应的自旋电子学器件中的广泛应用，已经成为国际研究的热点之一。本文中插入层Cr对NiFe／PtMn双层膜交换偏置体系的磁性能及与微结构之间的关系。用磁控溅射法制备了NiFe／PtMn双层膜，研究了在界面加入少量的Cr对交换偏置场的影响。结果发现：在Pt成分较高时，界面加Cr对反铁磁层为临界厚度时的交换偏置场影响最大，增大了1.5倍，达到了最大值。XRD结果表明，加入Cr插入层使反铁磁层具有更好的织构。同时，界面加Cr减小了PtMn的临界厚度。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 第一章 文献综述
• 1.1 交换偏置（exchange bias）的研究进展
• 1.1.1 交换偏置的机制
• 1.2 影响交换偏置的因素
• 1.2.1 铁磁层的厚度
• 1.2.2 反铁磁层厚度
• 1.2.3 反铁磁层结构取向对交换偏置场的影响
• 1.2.4 界面的粗糙度
• 1.2.5 晶粒尺寸
• 1.2.6 交换偏置的温度效应
• 1.3 交换偏置中常用的反铁磁材料
• 1.3.1 面心立方（fcc）的无序金属合金
• 1.3.2 体心四方（bct）的无序金属合金
• 1.3.3 面心四方（fct）有序金属合金
• 1.3.4 反铁磁氧化物
• 参考文献:
• 第二章 样品的制备和分析测试原理
• 2.1 薄膜样品的制备
• 2.1.1 磁控溅射原理
• 2.1.2 薄膜样品的制备
• 2.1.3 基片的洗涤方法
• 2.1.4 本实验所采用的实验设备
• 2.2 薄膜的分析测试原理
• 2.2.1 磁性能测量
• 2.2.2 薄膜厚度的测量
• 参考文献
• 第三章 界面插入Cr层对PtMn/NiFe交换偏置的影响
• 3.1 引言
• 3.2 实验方法
• 3.3 实验结果和讨论
• 3.3.1 退火温度对PtMn/NiFe交换偏置的影响
• 3.3.2 铁磁/反铁磁双层膜中交换偏置场与反铁磁层厚度的关系
• 3.3.3 对在反铁磁层PtMn的厚度为临界厚度时,界面Cr插入层厚度对交换偏置的影响
• 3.3.4 XRD的分析
• 3.3.5 交换偏置场和临界厚度的关系
• 3.3.6 插入层位置对交换偏置场的影响
• 3.4.结论
• 参考文献:
• 致谢