论文题目: 铁磁/反铁磁双层膜中矫顽力及磁性多层膜中垂直磁各向异性的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 凝聚态物理
作者: 单荣
导师: 周仕明
文献来源: 复旦大学
发表年度: 2005
论文摘要: 在信息时代中,数据存储是信息处理的重要一环,而磁记录存储又是数据存储的最主要的方式。据统计,在新产生的信息中,有92%是用磁记录方式存储的,而其中大部分又是由硬盘记录存储的。交换偏置现象是硬盘磁头和磁随机存储器（MRAM）基本构件的物理基础之一,近几十年中,人们对它进行了广泛研究,但至今仍有一些问题不清楚;具有高垂直磁各向异性和矫顽力的磁记录材料也是下一代硬盘记录技术的必然要求,发达国家正在对其进行积极研发。在本论文里,我们的工作主要在这两个方向上进行了研究。 在本论文中,主要包含三个内容: 第一,我们研究了Co20Ni80/FeMn和Co80Cr20/FeMn双层膜系列的交换偏置现象。在已知的报道中,首次发现在反铁磁/铁磁双层膜中,反铁磁层对铁磁层的钉扎会导致其矫顽力下降。在上述的两个样品中CoNi和CoCr分别是单相结构和颗粒膜结构。在这两种双层膜中,交换偏置场的大小都与铁磁层厚度呈反比。对于CoNi/FeMn双层膜,矫顽力和单轴各向异性场相等,并且都与铁磁层厚度呈反比关系。CoNi层是单相的连续结构,研究表明它的反磁化过程可以用一致转动来描述,矫顽力增强可以用一种单轴各向异性模型来解释。然而,CoCr/FeMn双层膜中矫顽力的特征与CoNi等单相系列不同:首先,它的矫顽力与单轴各向异性场并不相等;其次,它的矫顽力随铁磁层厚度的增加而增加;最后,与相同厚度的单层CoCr膜相比,它的矫顽力是减小而不是增加。结果显示CoCr/FeMn双层膜的磁化翻转过程是非一致转动。这两种双层膜系列的矫顽力和磁化翻转机理的不同在于CoNi和CoCr的具有不同的微结构。我们的工作有助于进一步加深对铁磁/反铁磁双层膜矫顽力行为的理解。 第二,在对Tbx(Fe90Co10)100-x（40nm）单层膜及[Tbx(Fe90Co10)100-x（40nm）/NiO（3.3nm）]5多层膜（其中x=17、19）研究中,我们发现比起相应的单层膜,多层膜在垂直方向上的矫顽力明显增强,并且没有产生交换偏置场。我们认为这种现象是由于在多层膜中NiO与TbFeCo在垂直于膜面的方向上存在交换耦合而导致的。由于这种耦合随温度的升高而降低,同时TbFeCo本身的矫顽力也随温度的升高而降低,在这双重因素的影响下,多层膜在垂直方向上的矫顽力随温度的升高而迅速下降。 第三,我们研究了具有超薄Pt层的Co/Pt多层膜的制备工艺。在溅射气压7.8Pa的情况下,当Co、Pt层的厚度分别为0.46nm和0.13nm时,制备的[Co/Pt]20多层膜有高的矫顽力（6.7kOe）和高的垂直磁各向异性能（0.8×107erg/cc）,
论文目录:
摘要
Abstract
第一章 绪论
§1.1 磁记录存储的历史及未来展望
§1.2 硬盘存储技术原理
1.2.1 磁记录原理
1.2.2 交换偏置
1.2.3 磁记录介质材料
§1.3 小结
参考文献：
第二章 薄膜的制备及其性质表征
§2.1 薄膜的制备
2.1.1 溅射技术
2.1.2 实验设备
§2.2 膜厚的测量
§2.3 结构的表征
2.3.1 X射线衍射(XRD)简介
2.3.2 高分辨透射电镜(HRTEM)
§2.4 磁学性质的测量
2.4.1 铁磁共振(FMR)
2.4.2 振动样品磁强计(VSM)
2.4.3 磁力显微镜(MFM)
§2.5 成分的测定
2.5.1 X射线荧光光谱分析(XFS)
2.5.2 电子能量损失谱(EELS)
§2.6 小结
参考文献：
第三章 铁磁／反铁磁双层膜中铁磁层的微结构对矫顽力和磁化翻转的影响
§3.1 背景介绍
§3.2 实验
§3.3 结果与分析
3.3.1 结构分析
3.3.2 磁性测量的结果分析
§3.4 小结
参考文献：
第四章 TbFeCo／NiO多层膜的垂直磁各向异性研究
§4.1 背景介绍
§4.2 实验
§4.3 结果与分析
4.3.1 结构分析
4.3.2 磁性测量的结果分析
§4.4 小结
参考文献：
第五章 高矫顽力Co／Pt多层膜的制备
§5.1 背景介绍
§5.2 实验
§5.3 结果与分析
5.3.1 结构分析
5.3.2 磁性测量结果分析
§5.4 小结
参考文献：
致谢(一)
致谢(二)
论文独创性声明
发布时间: 2005-09-19
参考文献
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