一、Co/Cr/Pd多层膜的磁性和磁光特性的研究（论文文献综述）
任增耀[1]（2021）在《多铁性异质结输运性质及电场调控的研究》文中研究指明随着自旋电子学在信息领域的应用,如何对电子的自旋进行操控实现信息写入是重要的研究课题。目前外场操控电子自旋的手段主要有电场、光场、磁场和电流。由于多铁材料具有磁电耦合效应,使其在电场调控自旋电子学领域具有低能耗和非易失的优势,因此受到了广泛关注。本论文以氧化物多铁异质结为研究体系,探索了电场调控多铁异质结的自旋输运和磁性能,为电场调控自旋电子学提供新的研究思路。（1）利用脉冲激光沉积法外延生长BiFeO3/SrRuO3（BFO/SRO）异质结。发现在SRO层反常霍尔极性转变点附近出现类拓扑霍尔信号。数值分析表明类拓扑霍尔效应,来源于SRO层不均匀性诱导的正负极性反常霍尔信号的叠加。更进一步,施加电压使BFO铁电层发生极化翻转,实现非易失可逆的调控SRO层反常霍尔效应的大小和极性。第一性原理计算表明铁电极化能调控SRO费米能级附近的能带结构,从而调控SRO层的反常霍尔效应。（2）利用脉冲激光沉积和磁控溅射法制备了 PbZr0.2Ti0.803/Co/Pt（PZT/Co/Pt）异质结。施加电压使PZT铁电层的极化翻转,可以非易失可逆的调控异质结的垂直磁各向异性。异质结垂直磁各向异性的改变源于铁电极化调控PZT/Co界面的Co-O轨道杂化。零磁场下,异质结的铁电极化背离PZT/Co界面比铁电极化指向PZT/Co界面的反常霍尔电阻值高。基于此效应,提出了铁电场调控反常霍尔电阻的自旋存储及逻辑器件。（3）利用脉冲激光沉积法外延生长SrIrO3（SIO）薄膜和SIO/PZT异质结。当磁场垂直电流时,发现SIO薄膜和SIO/PZT异质结在低温下具有大磁电阻行为。当磁场平行于电流时,SIO/PZT异质结在1.8 K时呈现负磁电阻效应,且磁电阻随磁场发生振荡。通过变温、变磁场和变角度的磁电阻测试并结合理论分析,认为SIO薄膜和SIO/PZT异质结的大磁电阻源于SIO费米能级附近的狄拉克点。
毛敏[2]（2021）在《基于中子反射研究粗糙度对薄膜磁电阻的影响》文中进行了进一步梳理磁电阻（MR）效应的发现推动了现代信息技术的进一步发展,可应用于汽车电子、消费电子,生物传感器和生物芯片等领域。磁电阻效应一般存在于磁性多层膜结构中,其数值受界面粗糙度、晶体结构、能带匹配等因素的影响。有的研究者发现界面粗糙度会增大MR值,另外也有研究者通过计算等方法发现界面粗糙度会导致MR值减小,说明界面粗糙度对磁电阻效应的影响规律和机制仍存在争议。因此,本论文针对界面粗糙度对磁电阻效应的影响规律和机制展开一系列研究。界面粗糙度定义为界面处的层间扩散层厚度,界面存在于薄膜内部,很难用常规的仪器方法表征测试界面粗糙度,幸运的是可通过中子反射技术直接观测到。通过中子反射谱仪可以获得材料的反射率曲线,对反射率曲线进行拟合分析可得到材料的散射长度密度（SLD）剖面图,SLD与材料介质的界面扩散状况（界面粗糙度）、质量密度、膜层厚度、原子组分等结构参数相关。因此,本论文选择中子反射技术来研究磁性多层膜的层结构和界面粗糙度。本论文的研究思路是通过中子反射技术研究磁性纳米多层膜的粗糙度对磁电阻性能的影响。首先利用磁控溅射仪在硅衬底上制备磁性多层膜,然后通过原子力显微镜（AFM）和中子反射谱仪对多层薄膜的表面粗糙度和界面粗糙度进行研究;最后利用四探针磁电阻仪研究材料的磁电阻性能。通过调节薄膜厚度、退火温度、体系结构等参数改变多层膜的表面和界面粗糙度,进一步探明了界面粗糙度对薄膜磁电阻的影响规律和机理。主要研究内容如下:（1）利用磁控溅射仪在硅衬底上制备不同Co厚度的Ta/Co/Ta薄膜。AFM和中子反射结果表明:随着Co厚度的增加,界面粗糙度和表面均方根粗糙度（RMS）逐渐增大。磁电阻研究结果表明,随着Co厚度的增加,MR值先增大（0.04%-1.13%）后减小（1.13%-0.8%）。这归因于Co层厚度增加,导致界面粗糙度增大,进一步增强界面自旋相关散射（SDS）,最终提高了MR值。但是,随着Co厚度增加到一定程度,MR值降低到0.8%,这是由于铁磁层和更粗糙的Ta覆盖层的电流分流增大,从而增加了自旋无关的散射中心,最终降低了MR值。（2）利用磁控溅射仪在硅衬底上制备不同Co厚度的单周期Ta/Pt/Co/Pt薄膜。随着Co厚度的增加,界面粗糙度增大（0.8 nm-1.4 nm）,表面粗糙度增大（0.98 nm-1.46nm）,MR增大（0.18%-0.26%）,这主要与层间耦合作用有关。为了研究具有不同周期和结构的多层膜的界面粗糙度对磁电阻性能的影响,利用磁控溅射制备了多周期的不同体系的[Co/Pt]x磁性多层膜。发现随着Co和Pt厚度的增加,界面粗糙度（1 nm-2.5nm）和表面粗糙度（0.55 nm-0.85 nm）逐渐增大;MR值逐渐增大（0.036%-0.54%）,说明界面粗糙度会在一定程度上提高MR值。最后,通过对样品退火来研究温度对磁电阻效应的影响。发现随着退火温度的增加,表面粗糙度逐渐增大,从0.55 nm增加到16 nm;而MR值逐渐减小（0.54%-0.24%）,这主要与退火导致的薄膜完全合金化有关。另外,表面粗糙度的剧烈增大也会增加更多的自旋无关散射中心,降低MR值。综上所述,本实验通过中子反射技术对薄膜微观界面结构进行表征,获得了不同厚度和不同体系结构样品的界面粗糙度,通过分析界面粗糙度与磁电阻值的变化关系,对磁电阻的变化规律有了更深刻的认识。利用中子反射技术,更直观地解释界面粗糙度对磁电阻效应的影响。同时,本论文在中子反射技术用于磁性多层膜的研究经验对其他研究人员也有一定的参考价值。
徐秀兰[3]（2021）在《超高纯铁磁性金属靶材溅射镀膜的性能研究》文中认为近年来,半导体技术和各种先进电子元器件得到了飞速发展。铁磁性稀有贵金属及其合金溅射靶材作为支撑半导体集成电路、存储芯片等先进元器件制造的重要材料,具有广阔的市场前景。然而,由于铁磁性材料通常具有独特的电、磁等性能,其高纯金属靶材制作难度很大,相关的产品几乎全部被西方企业所垄断,使得我国在智能制造、基础专用材料制备技术和自给保障能力等方面面临“卡脖子”的困局。本文结合我国目前在超高纯铁磁性金属靶材的加工制造方面的不足,一方面开展铁磁性金属靶材溅射镀膜的性能分析,研究靶材的透磁率、元素添加、退火等相关工艺对成膜性能的影响,为高质量、高性能的铁磁性靶材的研发和设计提供科学依据;另一方面,通过引入界面插层、表面活性剂、覆盖不同的保护层、优化热处理温度等手段,进一步研究界面电子结构对铁磁性靶材溅射所得纳米磁性薄膜性能的影响,通过对界面电子结构的调控优化了薄膜的性能,并揭示了其中的调控机理。本论文的主要研究内容及结果如下:（1）研究了 Co靶材的透磁率对溅射薄膜的磁性能的影响。研究发现不同透磁率的Co靶材在相同的溅射工艺条件下,沉积Co薄膜的剩磁比不同。透磁率相对较低（为69.13%）的Co靶材溅射镀膜的剩磁比最高,约为87%,而透磁率相对较高（为82.41%）的Co靶材沉积薄膜的剩磁比不足70%。尽管透磁率不同,但通过在溅射过程中引入诱导磁场,可以使得各靶材溅射镀膜的剩磁比均得到明显的提升。微结构分析揭示了高透磁率的Co靶材沉积的薄膜,晶粒取向分布杂乱,这是导致其剩磁比小的一个重要原因;而通过施加诱导磁场,可以诱导薄膜生长过程中晶粒趋向于规则排列且有序生长,晶粒取向得到改善,从而使得Co薄膜的磁性能得到优化。（2）针对上述靶材制备的Co薄膜,进一步利用基于Ta/Bi双缓冲层的体缺陷工程,有效地调控了 Co薄膜的矫顽力。研究发现引入Ta/Bi双缓冲层Co薄膜的矫顽力比未引入时提高了 6倍左右。随着退火的进行,Bi在样品中发生扩散,使得样品中的体缺陷密度增加,对畴壁的钉扎作用增强,这是导致矫顽力增大的一个重要原因。此外,微结构分析表明,Bi向上层扩散并穿过Co层使得Co薄膜的晶粒取向呈现（002）择优取向分布,造成畴壁能的增大,这是矫顽力变大的另一个重要原因。该研究工作提供了一条调控薄膜的矫顽力的思路。（3）利用CoZrTa和CoZrTaB靶材制备薄膜,研究了 B对薄膜的磁性能的影响。实验结果表明CoZrTaB薄膜相较于CoZrTa薄膜具有更低的矫顽力和更高的磁各向异性。微结构分析揭示了这是由于B元素的加入增大了体系的自由能,增强了晶化的阻力,使得薄膜更趋向于非晶化,导致薄膜更容易磁化。这是获得薄膜良好软磁性能的一个重要原因。本研究结果可以为通过改善B掺杂制备工艺来提高靶材质量提供科学依据。（4）针对上述靶材制备的薄膜,进一步研究了不同覆盖层对CoZrTa薄膜磁性能的影响。实验结果表明对于覆盖Pt的样品,经过退火后使得CoZrTa薄膜磁性能恶化,界面的严重互扩散是磁性能恶化的一个重要原因。而覆盖氧化物Al2O3的CoZrTa样品,经过退火后磁性能得到优化（磁死层降低,Hc降低,Ms增大）。界面化学状态分析揭示了样品由制备态时的弱氧化转变到热处理后的适度氧化,引发了界面氧原子的重构,促进界面处适度的氧化状态。有效的界面的氧迁移是磁性能得到优化的重要原因。（5）研究了不同工艺下制做的NiPt靶材（NiPt1#未退火、NiPt2#退火）溅射成膜的电性能。研究表明,Si/NiPt2#薄膜样品的方阻相较于Si/NiPt1#样品更低。分析表明Si/NiPt2#界面较为平整,对自旋电子的散射作用减少,且与衬底Si形成明显的低阻NiSi相,这是NiPt2#薄膜方阻较低的主要原因。进一步,通过在NiPt1#和NiPt2#薄膜与衬底Si之间引入较薄的Pt插层,有效地降低了薄膜的方阻（约一倍左右）。微结构分析表明插层Pt可以有效地调控Ni向衬底硅的扩散程度,改善并修饰镍硅化物的界面微结构,这是薄膜的电性能提升的主要原因。该研究结果为改善和优化集成电路中金属硅化物的结构以及提高器件的性能提供理论指导。
张晓倩[4]（2020）在《磁性薄膜的外延生长和物理特性研究》文中研究说明伴随着巨磁阻效应（GMR）以及隧穿磁电阻效应（TMR）被发掘后,自旋电子学成为下一个具有实际应用价值和潜力的新领域。自旋电子器件依赖于薄层磁性材料,用来控制电荷和自旋流。半金属铁磁材料在费米面只拥有单个自旋通道参与传输,而在另一个自旋通道中留存带隙,这对于自旋注入、自旋过滤器件具有重要意义。此外,在半导体和磁体界面进行自旋输运是自旋电子器件的另一个关键问题。然而,传统铁磁薄膜的界面低磁化强度阻碍了其在自旋电子学中的实际应用。连年来,二维材料本征铁磁性的发现激起了较多关注,并且由于范德华（vdW）力的结合,衬底效应在二维材料中受到限制。分子束外延（MBE）生长为获得具有完美计量比的薄膜、探索维度效应以及能制备与传统微电子技术兼容的异质结和超晶格提供了有效途径。本文研究了 MBE生长的半金属铁磁薄膜和二维（2D）铁磁薄膜的磁性和磁性调制,主要结果如下:（1）直接观测Co2FeAl薄膜的高自旋极化率。探究了不同厚度Co2FeAl薄膜的磁性和自旋极化率,并首次在21个原胞（uc）厚度的薄膜中观察到了高达58%的高自旋极化率。当厚度减小到2.5 uc时,自旋极化率下降到仅有29%。这种自旋极化率的变化还伴随着磁性的转变,临界厚度为4uc。厚度大于4uc时,薄膜的磁化强度达到体态值（1000 emu/cm3）。这表明,厚度为4 uc的Co2FeAl薄膜就可以实现磁化强度达到体态数值。（2）Co2FeAl/GaAs界面的原子级磁性。Co2FeAl Heusler合金的原子级磁性一直是一个未研究探索的问题。随着厚度降低至纳米量级,这一问题变得更为复杂。本文报道了利用原位磁光克尔效应（MOKE）和同步辐射X射线磁圆二色性光谱（XMCD）技术直接测量GaAs（001）衬底上的Co2FeAl外延薄膜。在厚度为3 uc和20uc之间的Co2FeAl薄膜表现出了强的单轴磁各向异性。在低于3 uc的临界厚度时,部分Co原子的自旋成反平行排列,这种反平行的自旋可能是导致磁矩显着减小和低自旋极化的原因。（3）外延生长的CrTe2少层薄膜的室温本征铁磁性。我们利用MBE在双层石墨烯上成功生长了单层和少层的二维材料,CrTe2。利用超导量子干涉仪（SQUID）和XMCD清楚地证明了少层CrTe2薄膜的本征二维铁磁性,居里温度（TC）高达300 K,原子磁矩为0.21 μB/Cr,垂直磁各向异性（PMA）为Ku～4.89×105 erg/cm3。通过角分辨光电子能谱（ARPES）,发现了自旋多带和少带在Γ点处劈裂了～0.2 eV,是本征铁磁性的体现。重要的是,由于强PMA和层间弱铁磁耦合的存在,当薄膜厚度降为3 uc时,铁磁序在3 uc厚的薄膜中依然存在。（4）在CrTe2/Bi2Te3双层膜中的强拓扑霍尔效应（THE）。为了实现具有自旋手性的非共面自旋排布,除了破坏时间反演对称性外,还有一个重要的DMI相互作用。在这里,我们合成了具有原子级平整界面的CrTe2/Bi2Te3系统,是2D铁磁/拓扑绝缘体异质结的一个典型。通过研究它的霍尔输运,在反常霍尔回线的顶部观察到了叠加的驼峰和凹谷,这是由DMI稳定的拓扑非平庸手性自旋排布引起的。温度和磁场依赖的THE信号表明这属于Néel型斯格明子。
王向谦[5]（2020）在《Co基磁性多层膜的磁各向异性与磁化翻转研究》文中进行了进一步梳理近年来,随着人工智能、物联网和大数据等新一代信息技术成为推动社会经济发展的关键基础和重要引擎,使得人们对信息存储技术水平的要求日益增高。基于垂直磁各向异性（PMA）材料的自旋转矩磁性随机存取存储器（STT-MRAM）由于拥有较高的磁存储密度、良好的热稳定性等优点,使得PMA磁性薄膜成为了当前的研究热点。本文以Co基多层纳米薄膜为主要研究对象,通过多种调控手段,对磁性多层膜的磁各向异性和磁化翻转过程进行了系统性的研究与分析。本研究对垂直磁性存储技术和磁传感器技术的发展具有重要意义。本文的主要研究内容如下:1、研究了沉积周期﹑中间层厚度和退火温度等参数的变化对[Ta/CoFe]n多层膜面内磁各向异性、薄膜微观结构及高频磁特性带来的影响,并利用CoFe/Cu/CoFe结构的人工反铁磁层（SAF）对自旋阀的磁电阻率和交换偏置场进行了系统性的调控。结果表明薄膜的高频性能对层周期数、Ta层厚度和退火温度都有较强的响应,并发现SAF结构能够显着的提升自旋阀薄膜的交换偏置场,而自旋阀的磁电阻率则更依赖于真空磁热退火温度。2、研究了层周期数、Co层厚度、薄膜图案化和低温对[Pt/Co]N多层膜的垂直磁各向异性和翻转场分布的影响。发现样品的PMA会随着周期数的增加变强,而Co层厚度的增加则会减弱薄膜的PMA,两种调控方法都会使磁畴的成核场朝着+Hr移动,而湮灭场朝着-Hr移动,可逆翻转过程变长,不可逆翻转比例下降。另外与连续膜相比,[Pt/Co]N多层膜线阵列和点阵列的矫顽力和剩磁比变大,成核场和湮灭场分布位置越来越近,可逆翻转范围变短,而且不同的图案结构对翻转场分布产生的影响也不同。并且发现在300K以下时,[Pt/Co]N多层膜表现出更强的垂直磁各向异性。3、研究了CoFe层的厚度、样品结构和磁热退火条件对[Pt/CoFe/MgO]n多层膜的垂直磁各向异性、磁畴结构和磁化翻转过程的影响。结果发现样品的PMA和不可逆翻转场分布位置强烈依赖于CoFe的厚度,并且当样品结构反置时,薄膜内的磁畴宽度发生了明显的变化;经过适当温度的退火能够有效改善样品的PMA,而且[Pt/CoFe/MgO]10薄膜的PMA对低温的响应程度要强于[Co/Pt]n多层膜。4、研究了重金属覆盖层的材料种类、厚度和溅射功率对CoFe多层膜PMA的影响。结果表明[Pt/CoFe/X]10垂直磁各向异性的强弱取决于重金属覆盖层X的5d电子数,覆盖层材料的5d电子数越少,薄膜的可逆翻转过程越长;并且发现通过调节覆盖层厚度和溅射功率能够有效的调控样品的PMA和翻转场分布。
陈倩[6]（2020）在《磁性薄膜中的自旋动力学研究》文中认为磁动力学过程的研究对基础物理的发展和自旋电子学器件性能的提高都有着重要意义。随着磁性材料结构和有效场分布的变化,磁矩的集体进动表现出多种多样的模式。这些丰富的磁动力学过程反应了磁性材料的磁动力学性质,并可通过多种手段进行调控。本论文系统研究了坡莫合金（permalloy,Py）铁磁连续薄膜及微纳米结构中的磁矩进动的各类模式,以及Nd基非磁材料-坡莫合金磁性异质结和磁性多层膜中磁动力学过程,主要的研究内容概括如下:1.坡莫合金薄膜中的各类自旋进动模式的形成条件和调控方式在观察到Py连续薄膜中垂直膜面的自旋驻波进动模式基础上,我们发现微量稀土（rare earth,RE）掺杂即可显着调控Py100-xREx（RE=Gd、Nd和Tb）薄膜中的静态和动态磁性。其中3 at.%的Nd掺杂即可导致Py-RE的交换系数有近44%的衰减;4 at.%的Tb掺入就能使Py-RE的Gilbert阻尼因子（α）增加至Py本征阻尼的12.5倍。通过设计具有不同尺寸和间距的Py微纳米矩形单元阵列,我们观察到了各类面内自旋驻波进动模式。结合理论拟合和微磁学模拟,我们发现具有不同模式数的面内自旋驻波的边界钉扎系数不同,取决于靠近边界处的磁矩的动态钉扎作用。2.Nd基非磁材料-坡莫合金磁性异质结中的磁动力学通过在Py连续薄膜上覆盖轻稀土Nd基非磁薄膜,我们成功实现对Py动态磁性的调控。在Py/Nd异质结中,Py薄膜的Gilbert阻尼因子随Nd覆盖层厚度的增加而先增加后趋于稳定,最大增量在Py本征阻尼的6倍以上。通过逆自旋霍尔效应测试和在界面插入非磁层Cu,我们证明了Py/Nd异质结中磁阻尼增量主要来自于界面作用。利用这种界面性质,通过在Cu纳米薄膜中掺杂Nd,可同时实现对Py/CuNd异质结界面状态和非磁层自旋轨道耦合的设计,进而有效调控了Py的磁阻尼。3.磁子阀结构中自旋层间传输及其调控通过设计Py/Cu/FeCoTb磁性多层膜结构,我们研究了两磁层的磁化取向对Py动态磁性的影响。结果显示,在两磁层静态交换耦合可以忽略不计的情况下,当相对磁化取向由面内平行状态（P）变为反平行状态（AP）时,层间相互作用和Py的磁阻尼都增大;在AP状态下的Gilbert阻尼因子是其在P状态下时的5倍;表明在AP状态下自旋信号在层间传输过程中受到的损耗更多,自旋弛豫更快。利用时间分辨磁光克尔效应技术,我们研究了磁子间相互作用和界面损耗对自旋阀中磁子传输的影响。通过比较Py/Cu/FeCo和Py/Cu/Py这两种自旋阀结构,我们证明磁子间的相互作用与其本征频率有关,本征频率接近的磁子间相互作用相对较小;通过研究有稀土插入层的Py/Tb/Cu/FeCo/Gd自旋阀结构,我们发现稀土插入层会增加自旋角动量在界面处的损耗,从而间接地减小两铁磁层中磁子的相互作用强度。这项研究对以磁子阀为基础的磁子器件的发展有重要的推动作用。
张琪涵[7]（2020）在《磁性异质结构中界面自旋输运研究》文中研究表明自旋电子学的研究旨在将自旋自由度加入传统电子器件,探索利用电子的自旋属性代替电荷功能实现信息记录、操作与读取的可能性,从根本上解决集成器件的高能耗问题。磁性异质结构是由磁性金属（FM）或磁性绝缘体（FI）与非磁性金属（NM）组成的复合结构,能够同时实现自旋流的产生与探测。它不仅是研究自旋输运相关现象的理想体系,而且是各种自旋电子学效应得以功能化的核心部件。在前期关于磁性异质结构自旋输运研究中,人们把NM中的自旋轨道耦合作为产生自旋流的主要来源,实现了利用自旋力矩代替磁场实现信息读写的新策略,如利用自旋霍尔效应诱导的damping-like自旋轨道力矩能够有效的调控局域磁化状态,该效应在定性层面已经得到了很好的解释。为了进一步凸显自旋电子学相关效应的功能,磁性异质结构越来越薄,从而界面效应越来越显着。由于界面固有的对称性破缺,在自旋轨道耦合的作用下界面所产生的新现象不断扩展着人们对自旋电子学领域的认识,如:界面可以作为一种独立的自旋流发生器,从而产生自旋力矩实现局域磁化状态的调控;界面DMI能够在磁性材料中形成并稳定手性畴结构（skyrmions等）,并为磁记录模式提供了新思路。因此本文围绕磁性异质结构中的界面自旋输运开展了研究工作,取得的主要创新性结果如下:1.提出了在FM/NM异质结构中由自旋霍尔效应和反常霍尔效应共同竞争决定的自旋积累机制。界面自旋积累是磁性异质结构中产生自旋轨道力矩的重要来源,但其机制尚不明确。我们以异质结构中自旋流的两大来源,即NM中的自旋霍尔效应和FM中的反常霍尔效应,构建了由这两种效应竞争所决定的界面自旋积累机制;从实验上通过样品设计实现了自旋霍尔效应和反常霍尔效应的独立调控,并利用field-like自旋轨道力矩的表征验证了这种自旋积累机制的主要特征。该结果不仅提出一个较为清晰的界面自旋积累的机制,而且给出了field-like自旋轨道力矩强度与相关材料参数依赖关系的物理图像,深化了我们对field-like自旋轨道力矩的认识。2.验证了在具有结构反演对称的磁性异质结构中自旋轨道力矩来源于界面诱导的自旋散射。理解并验证具有反演对称的磁性晶体或者磁性异质结构中的自旋轨道力矩是目前本领域内的一个难点。我们在对称的Co/Pt/Co多层膜中,利用结构的对称性抵消了由自旋霍尔效应和界面Rashba效应所产生的自旋轨道力矩,从而将界面自旋散射的贡献凸显出来;利用这种结构中的声学共振模式所产生的自旋整流效应,验证了这种力矩的存在并对其特性进行了表征,并通过谐波测量获得了该力矩大小与电流强度的定量化关系。该结果不仅给出了界面诱导的自旋散射产生自旋轨道力矩的直接实验证据,而且为单层FM中产生宏观自旋轨道力矩提供了一种潜在机制。3.提出从磁性异质结构中自旋输运的角度分析界面DMI强度的物理图像与实验方法。由于界面DMI是产生和稳定skyrmion以及手性畴结构的核心因素,界面DMI的机理研究是将skyrmion等手性畴结构应用于自旋电子学器件的基础。我们从磁性异质结构中的纯自旋流输运机制出发,构建了damping-like自旋轨道力矩效率与界面DMI强度之间关联的物理图像,并给出了直接的实验证据。该结果突破了只考虑界面DMI仅与某单一材料参数关联的思维模式,提供了较为全面地从自旋输运角度分析界面DMI强度的实验方法。4.提出了一种基于界面自旋极化的层间交换耦合的新机制。不同于由量子干涉原理出发的具有振荡衰减特性的层间交换耦合模型,我们在Co/Pt/Co多层膜系统中发现了一种长程的且与NM中和FM/NM界面处自旋极化强度相关联的一种铁磁耦合。基于异质结构中的自旋输运机理,我们构建了一种由界面自旋极化所导致的磁性层间交换耦合的新机制,并通过变温实验获得了层间交换耦合能与自旋极化的特征强度和自旋极化的特征长度之间的定量化关系。该结果不仅从自旋输运角度扩展了层间交换耦合的微观机理,而且将自旋输运相关效应研究从磁性异质结构的激发态性质扩展到了基态性质。
魏钰睿[8]（2020）在《垂直各向异性对钯基铁磁薄膜中磁畴/磁畴壁运动以及斯格明子的调控》文中进行了进一步梳理现如今,随着5G和物联网时代的到来,越来越多的高科技电子产品走进了人们的世界,由此而带来的是便捷、舒适和互联互通的生活。然而,高科技电子产品所对应的电子元器件在使用过程中出现了越来越多的问题,例如读取速度慢、寿命短以及功耗较高等。如何更好地解决这些问题对于未来的信息存储和低功耗逻辑器件的发展是至关重要的。伴随着以拓扑磁性材料研究为基础的自旋电子学的快速发展,磁性超薄膜材料中磁畴/磁畴壁动力学的调控成为了科学研究的焦点,特别是探究新的调控方式对于磁畴壁动力学的基础研究及在未来低功耗器件中的应用来说是非常重要的。斯格明子由于尺寸小、驱动电流密度低和稳定性好等优点,其有望作为未来高密度和低能耗器件的重要载体。然而,斯格明子在器件实用化的过程中依然面临着很多问题,例如室温下能稳定斯格明子的材料比较少、斯格明子的稳定依赖于外场的存在等。因此,如何实现室温零场下稳定存在的斯格明子现在依旧是研究的热点。围绕着上述问题,本论文以垂直各向异性对钯基铁磁性薄膜中畴壁动力学和斯格明子的调控为研究主题,通过磁控溅射的方法制备了[Co/Pd]n/Py磁性超薄膜体系、Pd/Co/Ru磁性异质结以及Pd/Co/Pd多层膜材料体系,利用铁磁共振、磁畴观测和微磁学模拟等多种手段来探究其中的变化规律。主要的研究内容如下:1.研究了对[Co/Pd]n/Py磁性超薄膜体系高频特性的调控。通过铁磁共振的研究得到了在室温和低温下Co/Pd的周期数对[Co/Pd]n/Py磁性薄膜的高频特性调控的变化规律。结果表明,当温度从300 K降低到50 K时,铁磁共振的共振场Hr会减小,铁磁共振的共振线宽（35）H会增大。利用一阶反转曲线（FORC）研究了[Co/Pd]6/Py磁性薄膜中的自旋重取向转变过程,并且通过2D和3D FORC相图得到了自旋重取向转变过程中磁畴相的变化规律。从结果中可以看到,在自旋重取向过程中磁畴相从垂直相变为多畴相。通过低温下的铁磁共振得到了[Co/Pd]6/Py磁性薄膜在自旋重取向转变过程中高频特性的变化规律。利用磁力显微镜的观测并研究了垂直加场和倾斜磁化后[Co/Pd]4/Py磁性薄膜中剩磁态下磁泡演变过程的变化规律。通过微磁学模拟的方法研究了磁泡的演变过程及其变化规律。利用铁磁共振的方法研究了[Co/Pd]4/Py磁性薄膜中亚稳态磁泡和磁化饱和态的高频特性,并且得到了这两种状态下高频响应的变化规律。研究结果表明,亚稳态磁泡所对应磁谱的共振峰比磁化饱和态所对应磁谱的共振峰要宽。2.在[Co/Pd]2/Py3nm磁性超薄膜体系和Pd/Co/Ru磁性异质结中,研究了表面声波辅助磁畴壁运动的变化规律。通过激光直写、离子束刻蚀和磁控溅射的方法得到了表面声波器件,并在该器件上制备了[Co/Pd]2/Pd（t nm）/Py磁性多层膜和Pd/Co/Ru磁性异质结。利用极向磁光克尔显微镜观测了上述样品中的磁畴结构。通过不同厚度的非磁性金属Pd的插入来研究[Co/Pd]2/Pd（t nm）/Py磁性超薄膜体系中垂直各向异性（PMA）改变过程中由脉冲磁场和表面声波驱动磁畴壁运动的变化规律。通过磁光克尔显微镜的方法测试了Pd/Co/Ru磁性异质结中的DMI,并且研究了Pd/Co/Ru磁性异质结中由脉冲磁场和表面声波驱动的磁畴壁运动变化规律。研究结果表明,可以通过改变垂直各向异性和界面的DMI来调控表面声波辅助磁畴壁运动的速度大小。3.在斯格明子的调控研究中,通过在[Pd/Co/Pd]n多层膜中调整Co层、Pd层的厚度和周期数来调节Keff和DMI界面,并研究了室温零场下斯格明子和高密度斯格明子的演变过程。通过振动样品磁强计（VSM）表征了[Pd/Co/Pd]n多层膜的静态磁性。在结构对称方面,利用磁力显微镜的观测研究并得到了[Pd（3）/Co（0.4）/Pd（3）]n多层膜中室温零场下斯格明子的变化规律以及[Pd（3）/Co（0.6、0.8、1.0）/Pd（3）]n多层膜中剩磁态下磁畴的演变过程。通过微磁学模拟的方法研究了这种零场斯格明子的演变过程及其变化规律。在结构不对称方面,利用洛伦兹透射电镜研究了[Pd/Co/Pd]n多层膜中斯格明子随外加磁场的演变过程及其变化规律。通过一阶反转曲线相图来研究并帮助理解[Pd/Co/Pd]n多层膜样品中斯格明子的演变过程。
刘悦悦[9]（2020）在《Co/Ni多层膜的垂直磁各向异性及畴结构研究》文中指出近年来,垂直磁各向异性（Perpendicular Magnetic Anisotropy,PMA）磁性多层膜在磁随机存储器（Magnetic Random Access Memory,MRAM）方面表现出了巨大的潜在应用价值,因此引起了科研人员非常大的研究热情。Co/Ni多层膜具有可调的垂直磁各向异性、高的自旋极化率和低的阻尼,使其在自旋器件中具有非常大的应用价值,因此对Co/Ni多层膜的垂直各向异性变化及磁畴结构的研究是非常必要的。本论文首先采用Au作为缓冲层,研究了缓冲层Au、磁性层Ni、Co/Ni周期数N以及低温等条件对Co/Ni结构样品静态及动态磁性能的影响。当缓冲层Au的厚度大于等于5 nm时,薄膜表现出垂直磁各向异性。具体表现为Ni/Co层的厚度比为2/1时,薄膜的垂直磁各向异性最强,其Co/Ni界面的各向异性常数Ks大约为0.28 mJ/m2。随着周期数N增大,样品矫顽力Hc下降,有效垂直各向异性常数Keff下降,饱和磁化强度Ms上升。周期数N=5或7的样品磁化时翻转迅速。周期数N=9或11的样品回线为蝴蝶结形状,呈现出多畴结构。同时,铁磁共振研究结果表明,本征阻尼?int随周期数N为反比关系,周期数N=11样品的阻尼?int最小,为0.016。将同样结构的样品沉积于铌酸锂衬底上时,薄膜的垂直磁各向异性减小。Co和Ni的沉积顺序对薄膜的垂直磁各向异性也是有影响的,对比于Au/[Ni/Co]结构,Au/[Co/Ni]结构的样品垂直磁各向异性更强。另外,在低温下,随着温度降低,样品矫顽力Hc增大,垂直各向异性增强。当更换Co/Ni多层膜结构中的缓冲层为Pt后,仅仅需要2 nm,薄膜就具有垂直磁各向异性,相比于Au作为缓冲层时需要的厚度更薄,这是因为Pt的自旋轨道耦合强。改变磁性层Ni的厚度,发现磁化翻转过程的磁畴结构与薄膜垂直各向异性有密切关系。随着周期数N的增大,薄膜的矫顽力Hc和垂直各向异性常数Keff降低,饱和磁化强度Ms增加,磁畴的尺寸以指数形式快速减小。对薄膜进行真空退火处理后发现,较低的退火温度可以提高界面效应,使得垂直各向异性增大。周期数N较大的薄膜由于具有更多的界面,可以承受更高温度的退火,热稳定性更高。
凌福进[10]（2019）在《Pd/Co多层膜及Heusler合金薄膜制备方法及界面垂直磁特性研究》文中研究说明随着纳米尺度材料的发展,与尺寸和维度紧密相连的界面垂直磁特性一直是磁学研究的热点。其中,由铁磁与非磁金属或者氧化物界面组成的纳米异质结结构具有高热稳定性、强的垂直磁各向异性以及易于半导体工艺兼容等优点,使得Pd/Co多层结构薄膜具有很大的潜力与CMOS技术集成制备新一代的磁电逻辑器件。但是,具有垂直磁各向异性的Pd/Co多层膜通常磁性层厚度较薄从而有效自旋极化低,影响其在自旋电子学领域的应用,因此设计出具有优异性能的Pd/Co多层膜对其在磁电器件上的应用非常重要。理论上,拥有100%的自旋极化率的Heusler合金是自旋电子学领域备受关注的一类新型磁性材料,其中Co2FeAl0.5Si0.5（CFAS）薄膜具有大饱和磁化强度、低阻尼因子和高热稳定性的特点,在自旋电子器件中拥有广阔的应用前景,但是相关的系统研究还较少。本论文对Pd/Co多层膜和CFAS两种垂直磁各向异性薄膜的生长制备工艺及磁、光、电特性进行了系统的研究,主要内容如下:首先,采用磁控溅射法制备了具有垂直磁各向异性的Pd/Co结构薄膜,对磁性层厚度对其磁特性的影响进行了研究,研究表明当磁性层厚度低于1 nm时,薄膜才具有垂直磁各向异性。通过插入MgO层并优化了Pd/Co多层膜的结构,350℃退火后,在磁性层厚度为1-5 nm范围内多层膜都能保持垂直磁特性。其次,在研究MgO层厚度对多层膜垂直磁特性的影响中,研究表明即使没有插入MgO层,350℃退火处理后,多层膜在Co层厚度大于1 nm时均可垂直。在研究界面效应对多层膜的垂直磁各向异性的影响中,观察到Pd/Co上下界面对其有不同的作用。在研究退火温度对多层膜的磁特性的影响中,发现了薄膜的矫顽力随着退火温度的增高而增加;当退火温度超过400℃时,薄膜磁滞回线的矩形度变差可能与过高退火温度导致界面原子相互扩散有关。然后,利用磁光克尔效应研究了磁性层、Pd、MgO层的厚度对CFAS合金薄膜垂直磁各向异性的影响,研究发现了只有在磁性层CFAS厚度低于4.5 nm时,多层结构薄膜体系才表现为垂直磁各向异性,归因于系统中界面垂直磁特性和退磁场的竞争。此外,研究发现Pd/CFAS和CFAS/MgO界面对薄膜的垂直磁各向异性均有正贡献。最后,成功制备出了以MgO为隔离层的双CFAS结构的薄膜。观察到不同厚度的CFAS层在不同外场下的连续翻转,并且测试温度越低,薄膜两次翻转之间的磁场间隔越大。
二、Co/Cr/Pd多层膜的磁性和磁光特性的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Co/Cr/Pd多层膜的磁性和磁光特性的研究（论文提纲范文）
（1）多铁性异质结输运性质及电场调控的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 自旋电子学的发展与应用 |
| 2.2 自旋电子学的若干物理效应 |
| 2.2.1 自旋-轨道耦合 |
| 2.2.2 磁电阻效应 |
| 2.2.3 垂直磁各向异性 |
| 2.2.4 正常霍尔效应和反常霍尔效应 |
| 2.2.5 自旋霍尔效应和逆自旋霍尔效应 |
| 2.2.6 斯格明子和拓扑霍尔效应 |
| 2.3 多铁材料概述 |
| 2.3.1 多铁材料及电场调控的研究进展 |
| 2.3.2 多铁异质结及磁电耦合机制 |
| 2.4 本论文的选题思路 |
| 3 样品的制备与表征方法 |
| 3.1 薄膜制备与加工 |
| 3.1.1 脉冲激光沉积 |
| 3.1.2 磁控溅射 |
| 3.1.3 电子束曝光 |
| 3.1.4 离子刻蚀与剥离 |
| 3.2 样品的表征与测试 |
| 3.2.1 X射线衍射 |
| 3.2.2 原子力显微镜和压电力显微镜 |
| 3.2.3 振动样品磁强计 |
| 3.2.4 电输运测试 |
| 4 极化电场调控BiFeO_3/SrRuO_3的反常霍尔效应 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 BFO/SRO异质结的基本性能表征 |
| 4.3.2 BFO/SRO异质结中的反常霍尔效应 |
| 4.3.3 铁电极化调控反常霍尔效应 |
| 4.3.4 唯象分析极化电场调控反常霍尔应 |
| 4.3.5 第一性原理分析极化电场调控反常霍尔效应 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 极化电场调控PbZr_(0.2)Ti_(0.8)O_3/Co/Pt的垂直磁各向异性 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 基本性能表征 |
| 5.3.2 极化电场调控垂直磁各向异性 |
| 5.3.3 极化电场调控PMA的定性分析 |
| 5.3.4 极化电场调控PMA的微观机制 |
| 5.3.5 基于极化电场调控反常霍尔电阻的自旋存储和逻辑器件 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 铁电覆盖层PbZr_(0.2)Ti_(0.8)O_3调控SrIrO_3的磁电阻效应 |
| 6.1 研究背景 |
| 6.2 实验方法 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 基本性能表征 |
| 6.3.2 SIO薄膜和SIO/PZT异质结的磁电阻 |
| 6.3.3 SIO薄膜和SIO/PZT的磁电阻的微观分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）基于中子反射研究粗糙度对薄膜磁电阻的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 磁电阻效应 |
| 1.2.1 磁电阻效应的分类 |
| 1.2.2 巨磁阻效应原理及应用 |
| 1.2.3 巨磁阻效应研究现状 |
| 1.3 中子反射技术 |
| 1.3.1 中子反射基本原理 |
| 1.3.3 中子反射技术研究薄膜扩散状态 |
| 1.4 课题研究思路和主要内容 |
| 1.4.1 课题研究思路 |
| 1.4.2 课题研究内容 |
| 2 样品制备及分析测试方法 |
| 2.1 实验所需原料与仪器 |
| 2.1.1 实验所需原料 |
| 2.1.2 实验所需仪器 |
| 2.2 样品制备 |
| 2.2.1 基片清洗 |
| 2.2.2 磁控溅射镀膜 |
| 2.2.3 退火处理 |
| 2.3 样品的分析测试方法 |
| 2.3.1 薄膜厚度的测量 |
| 2.3.2 薄膜物相的表征 |
| 2.3.3 薄膜三维形貌的表征 |
| 2.3.4 薄膜微观结构的表征 |
| 2.3.5 薄膜磁性的表征 |
| 2.3.6 薄膜磁电阻性能表征 |
| 3 Ta/Co/Ta多层膜磁电阻效应研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 样品制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Ta/Co/Ta多层膜的物相分析 |
| 3.3.2 Ta/Co/Ta多层膜的表面粗糙度分析 |
| 3.3.3 Ta/Co/Ta多层膜的界面粗糙度分析 |
| 3.3.4 Ta/Co/Ta多层膜的磁电阻性能分析 |
| 3.3.5 Ta/Co/Ta多层膜的静态磁性分析 |
| 3.4 小结 |
| 4 [Co/Pt]_x多层膜磁电阻效应研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 样品制备 |
| 4.2.1 单周期[Co/Pt]样品制备 |
| 4.2.2 多周期[Co/Pt]样品制备 |
| 4.2.3 样品的退火处理 |
| 4.3 单周期[Co/Pt]多层膜磁电阻效应研究 |
| 4.3.1 Ta/Pt/Co/Pt多层膜的物相分析 |
| 4.3.2 Ta/Pt/Co/Pt多层膜的表面粗糙度分析 |
| 4.3.3 Ta/Pt/Co/Pt多层膜的界面粗糙度分析 |
| 4.3.4 Ta/Pt/Co/Pt多层膜的磁电阻性能分析 |
| 4.3.5 Ta/Pt/Co/Pt多层膜的静态磁性分析 |
| 4.3.6 小结 |
| 4.4 多周期[Co/Pt]_x多层膜磁电阻效应研究 |
| 4.4.1 多周期[Co/Pt]_x多层膜的物相分析 |
| 4.4.2 多周期[Co/Pt]_x多层膜的表面粗糙度分析 |
| 4.4.3 多周期[Co/Pt]_x多层膜的界面粗糙度分析 |
| 4.4.4 多周期[Co/Pt]_x多层膜的磁电阻性能分析 |
| 4.4.5 多周期[Co/Pt]_x多层膜的静态磁性分析 |
| 4.4.6 小结 |
| 4.5 退火对[Co/Pt]_x多层膜磁电阻影响研究 |
| 4.5.1 [Co/Pt]_x多层膜的物相分析 |
| 4.5.2 [Co/Pt]_x多层膜的表面粗糙度分析 |
| 4.5.3 [Co/Pt]_x多层膜的磁电阻性能分析 |
| 4.5.4 [Co/Pt]_x多层膜的静态磁性分析 |
| 4.5.5 小结 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间取得的科研成果 |
（3）超高纯铁磁性金属靶材溅射镀膜的性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 背景综述 |
| 2.1 溅射靶材分类及应用 |
| 2.2 磁性薄膜材料相关基础简介 |
| 2.2.1 纳米磁性薄膜中的磁各向异性 |
| 2.2.2 形状磁各向异性 |
| 2.2.3 磁晶各向异性 |
| 2.2.4 磁弹各向异性 |
| 2.2.5 感生磁各向异性 |
| 2.2.6 界面磁各向异性 |
| 2.2.7 交换磁各向异性 |
| 2.3 软磁材料体系 |
| 2.3.1 Co(Fe)NbZr系软磁材料 |
| 2.3.2 CoZrTa系软磁材料 |
| 2.3.3 其他软磁材料 |
| 2.4 纳米磁性薄膜材料磁性能的影响因素 |
| 2.4.1 铁磁层的成分和膜层厚度 |
| 2.4.2 缓冲层和氧化物层的种类和厚度 |
| 2.4.3 其他影响因素 |
| 2.5 金属硅化物工艺研究进展 |
| 2.6 本论文的研究动机 |
| 3 样品制备及分析测试方法 |
| 3.1 样品制备 |
| 3.1.1 基片的清洗 |
| 3.1.2 薄膜样品制备 |
| 3.1.3 溅射速率的标定 |
| 3.1.4 样品的真空热处理 |
| 3.2 样品的表征方法 |
| 3.2.1 磁性表征 |
| 3.2.2 电输运性质的测量方法 |
| 3.2.3 薄膜化学状态及成分表征 |
| 3.2.4 慢正电子束湮没测试 |
| 3.2.5 透射电子显微镜 |
| 4 Co靶材透磁率对溅射镀膜磁性能和微结构的影响研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于Ta/Bi双缓冲底层的体缺陷工程对Co薄膜的磁性能调控研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 B元素对CoZrTa薄膜磁性和微结构的影响研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验方法 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 界面氧迁移调控CoZrTa/Al_2O_3薄膜的磁性研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验方法 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 镍硅化物(Si/NiPt)电性能与界面结构的调控研究 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 实验方法 |
| 8.3 结果与讨论 |
| 8.4 本章小结 |
| 9 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）磁性薄膜的外延生长和物理特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 自旋电子学 |
| 1.1.1 自旋 |
| 1.1.2 巨磁阻(GMR)和第一代自旋电子器件—金属多层膜 |
| 1.1.3 自旋场效应晶体管(spin-FET)和第二代自旋电子学器件-铁磁/半导体异质结系统 |
| 1.1.4 二维自旋电子学 |
| 1.2 磁性 |
| 1.2.1 原子磁性和固体磁性 |
| 1.2.2 磁畴 |
| 1.2.3 磁各向异性 |
| 1.2.4 二维磁性 |
| 1.3 磁斯格明子 |
| 1.3.1 磁斯格明子的拓扑性质和动力学 |
| 1.3.2 多层结构中的斯格明子 |
| 1.3.3 写入和删除单个磁斯格明子 |
| 1.4 半金属 |
| 1.4.1 半金属性 |
| 1.4.2 Heusler合金 |
| 1.5 论文主要工作及结构 |
| 1.6 本章参考文献 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 分子束外延(MBE) |
| 2.1.1 MBE和 UHV技术 |
| 2.1.2 蒸发源和束流监控 |
| 2.2 衬底处理和生长参数 |
| 2.3 RHEED |
| 2.4 磁学性质测量 |
| 2.4.1 SQUID-VSM磁力仪 |
| 2.4.2 磁输运测量系统 |
| 2.4.3 X射线磁圆二色性谱(XMCD) |
| 2.4.4 原位磁光克尔效应(MOKE)表征 |
| 2.5 ARPES |
| 2.5.1 光电子发射过程 |
| 2.5.2 ARPES实验装置 |
| 2.5.3 Spin-resolved ARPES |
| 2.6 本章参考文献 |
| 第三章 Heusler合金/半导体异质结 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 高质量Co_2FeAl/GaAs异质结的制备和结构表征 |
| 3.3 Co_2FeAl/GaAs的界面性质 |
| 3.3.1 面内单轴磁各向异性 |
| 3.3.2 界面弱磁层 |
| 3.3.3 本征高自旋极化率和界面自旋极化率降低 |
| 3.3.4 界面原子级磁性 |
| 3.3.5 界面自旋反平行排列的Co原子 |
| 3.3.6 界面扩散和对称性破缺 |
| 3.3.7 界面电荷转移 |
| 3.4 本章小结 |
| 3.5 本章参考文献 |
| 第四章 新型室温铁磁二维材料CrTe_2 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 高质量2D磁性材料CrTe_2薄膜的制备和结构表征 |
| 4.3 CrTe_2的磁学特性 |
| 4.3.1 单轴垂直磁各向异性和硬磁性 |
| 4.3.2 CrTe_2的自旋和轨道磁矩 |
| 4.3.3 厚度依赖的2D磁性 |
| 4.3.4 本征高T_C和强磁矩 |
| 4.4 CrTe_2的能带结构 |
| 4.4.1 自旋多带和少带劈裂 |
| 4.4.2 能带色散与原子结构 |
| 4.4.3 厚度依赖的能带色散 |
| 4.5 本章小结 |
| 4.6 本章参考文献 |
| 第五章 异质结调控CrTe_2磁性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 CrTe_2/Bi_2Te_3样品制备及结构表征 |
| 5.3 CrTe_2/Bi_2Te_3异质结中磁性skyrmion的调控 |
| 5.3.1 界面耦合诱导拓扑霍尔效应(THE) |
| 5.3.2 温度、磁场依赖的THE和AHE |
| 5.3.3 斯格明子相图 |
| 5.3.4 THE幅值,临界温度以及斯格明子尺寸 |
| 5.4 本章小结 |
| 5.5 本章参考文献 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论和问题 |
| 6.2 展望 |
| 6.3 本章参考文献 |
| 致谢 |
| 博士期间研究成果 |
（5）Co基磁性多层膜的磁各向异性与磁化翻转研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 自旋电子学简介 |
| 1.3 磁性随机存储器的发展现状 |
| 1.4 垂直磁各向异性 |
| 1.4.1 磁各向异性的分类 |
| 1.4.2 垂直磁各向异性的来源 |
| 1.5 Co基多层膜的垂直磁各向异性研究进展 |
| 1.6 本文的研究目的与结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 磁性理论基础 |
| 2.1 自旋相关理论 |
| 2.1.1 自旋相关散射 |
| 2.1.2 自旋相关隧穿 |
| 2.2 磁性体系中的能量 |
| 2.2.1 交换作用能 |
| 2.2.2 退磁能 |
| 2.2.3 塞曼能 |
| 2.2.4 磁晶各向异性能 |
| 2.3 静态磁化理论 |
| 2.3.1 磁畴与畴壁 |
| 2.3.2 静态磁化过程 |
| 2.3.3 可逆翻转与不可逆翻转 |
| 参考文献 |
| 第三章 薄膜制备及其性能表征 |
| 3.1 薄膜的制备 |
| 3.1.1 磁控溅射制备原理 |
| 3.1.2 磁控溅射台介绍 |
| 3.2 磁热退火处理 |
| 3.3 样品的微加工 |
| 3.4 样品结构形貌表征 |
| 3.4.1 X射线衍射(XRD) |
| 3.4.2 原子力显微镜(AFM) |
| 3.5 样品磁性能表征 |
| 3.5.1 振动样品磁强计(VSM) |
| 3.5.2 磁力显微镜(MFM) |
| 3.5.3 磁光克尔显微镜(MOKE) |
| 3.5.4 洛伦兹透射电镜(L-TEM) |
| 3.5.5 矢量网络分析仪(VNA) |
| 3.5.6 四探针法测试磁电阻 |
| 3.6 一阶反转曲线(FORC) |
| 3.6.1 理论模型 |
| 3.6.2 测试方法 |
| 3.6.3 数据处理 |
| 3.6.4 FORC分布图的意义 |
| 参考文献 |
| 第四章 CoFe多层膜面内磁各向异性(IMA)及相关磁性能的调控研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 [Ta/CoFe]_n多层膜IMA的调控研究 |
| 4.2.1 Ta/CoFe双层膜周期数对薄膜IMA的影响 |
| 4.2.2 磁热退火对薄膜IMA的优化 |
| 4.3 [Ta/CoFe]_n多层膜的高频磁特性研究 |
| 4.3.1 周期数的影响 |
| 4.3.2 磁热退火的影响 |
| 4.3.3 中间层厚度的影响 |
| 4.4 CoFe/Cu/CoFe多层膜对自旋阀性能的影响研究 |
| 4.4.1 SAF结构中CoFe层厚度的影响 |
| 4.4.2 SAF结构中Cu层厚度的影响 |
| 4.4.3 退火温度的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 [Pt/Co]_N多层膜垂直磁各向异性(PMA)及磁化翻转研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 [Pt/Co]_N多层膜PMA的调控研究 |
| 5.2.1 周期数的影响 |
| 5.2.2 Co层厚度的影响 |
| 5.3 利用一阶反转曲线研究[Pt/Co]_N多层膜的磁化翻转过程 |
| 5.3.1 [Pt/Co]_N多层膜的磁化翻转 |
| 5.3.2 [Pt/Co(x)]_(15)多层膜的磁化翻转 |
| 5.4 不同翻转场下[Pt/Co]_(15)多层膜的磁畴形态 |
| 5.5 外加磁场角度与[Pt/Co]_7多层膜PMA的变化关系 |
| 5.6 图案化薄膜的PMA和磁化翻转研究 |
| 5.7 低温对[Pt/Co]_(10)多层膜PMA的影响 |
| 5.8 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 (Pt/CoFe/MgO)_n多层膜垂直磁各向异性(PMA)与磁化翻转研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 CoFe层厚度的薄膜PMA和磁化翻转的影响 |
| 6.2.1 单周期Pt/CoFe/MgO薄膜的PMA和磁化翻转过程 |
| 6.2.2 多周期(Pt/CoFe/MgO)_5薄膜的PMA和磁化翻转过程 |
| 6.3 结构反置对CoFe多层膜PMA的影响 |
| 6.3.1 [MgO/CoFe/Pt]_5多层膜的PMA与磁畴翻转过程 |
| 6.3.2 [Pt/CoFe/MgO]_5多层膜的PMA与磁畴翻转过程 |
| 6.4 磁热退火对[Pt/CoFe/MgO]_5多层膜PMA的影响研究 |
| 6.4.1 不同退火温度的影响 |
| 6.4.2 不同退火时间的影响 |
| 6.5 低温下[Pt/CoFe/MgO]_(10)多层膜的PMA和磁化翻转研究 |
| 6.5.1 PMA的变化 |
| 6.5.2 对磁化翻转过程的影响 |
| 6.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 重金属覆盖层对CoFe多层膜垂直磁各向异性(PMA)的影响 |
| 7.1 前言 |
| 7.2 不同覆盖层材料对[Pt/CoFe/X]_(10)多层膜磁性能的影响 |
| 7.2.1 PMA的变化 |
| 7.2.2 磁畴变化 |
| 7.2.3 磁化翻转过程研究 |
| 7.3 覆盖层厚度对[Pt/CoFe/X]_(10)多层膜磁性能的影响 |
| 7.3.1 对PMA的影响 |
| 7.3.2 对成核场和湮灭场分布的影响 |
| 7.4 W层溅射功率对[Pt/CoFe/W]_(10)多层膜PMA的影响 |
| 7.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第八章 总结与展望 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（6）磁性薄膜中的自旋动力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状和动机 |
| 1.3 基本概念及理论 |
| 1.3.1 自发磁化的交换作用理论 |
| 1.3.2 铁磁薄膜中的能量 |
| 1.3.3 磁化动力学过程 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 基本方法及原理 |
| 2.1 薄膜的制备 |
| 2.1.1 磁控溅射 |
| 2.1.2 电子束蒸发 |
| 2.1.3 微纳加工技术 |
| 2.2 厚度和结构表征 |
| 2.2.1 X射线衍射(X-ray diffraction, XRD) |
| 2.2.2 扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)及X射线能谱仪(energydispersive X-ray detector,EDX) |
| 2.2.3 透射电子显微镜(transmission electron microscope, TEM) |
| 2.3 物性测量 |
| 2.3.1 振动样品磁强计(vibrating sample magnetometer, VSM) |
| 2.3.2 X射线磁圆二色(X-ray magnetic circular dichroism, XMCD) |
| 2.3.3 铁磁共振技术(ferromagnetic resonance, FMR) |
| 2.3.4 时间分辨磁光克尔效应(time-resolved magneto-optical Kerr effect, TRMOKE)测量系统 |
| 2.4 OOMMF微磁学模拟(object oriented micro-magnetic framework,OOMMF) |
| 2.4.1 理论基础 |
| 2.4.2 三维模拟标准子类 |
| 2.4.3 频谱分析 |
| 参考文献 |
| 第三章 坡莫合金薄膜中的非一致自旋进动模式研究 |
| 3.1 坡莫合金连续薄膜中自旋的一致进动 |
| 3.1.1 坡莫合金薄膜样品的制备和表征 |
| 3.1.2 磁矩进动过程的铁磁共振研究 |
| 3.2 稀土掺杂坡莫合金连续膜法向的非一致进动 |
| 3.2.1 沿膜厚方向非一致进动(PSSW)的形成条件 |
| 3.2.2 稀土掺杂对坡莫合金静态磁性的调控 |
| 3.2.3 稀土掺杂坡莫合金中PSSW的研究 |
| 3.2.4 稀土掺杂对坡莫合金磁动力学阻尼因子的调控 |
| 3.3 铁磁微纳米阵列中的自旋进动模式 |
| 3.3.1 铁磁微纳米阵列的制备及其磁动力学探测技术 |
| 3.3.2 铁磁微纳米阵列中的自旋进动模式及其钉扎系数 |
| 3.3.3 微磁学模拟 |
| 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 Nd基覆盖层对坡莫合金薄膜自旋弛豫过程的调控 |
| 4.1 Py/Nd异质结中自旋弛豫过程的研究 |
| 4.1.1 样品的制备和表征 |
| 4.1.2 自旋弛豫过程的铁磁共振研究 |
| 4.1.3 非磁层中自旋流的逆自旋霍尔效应检测 |
| 4.1.4 界面Cu插入层对自旋弛豫的影响 |
| 4.2 非磁层Nd掺杂对Py/Cu_(1-x)Nd_x结构中自旋弛豫的调控 |
| 4.2.1 样品的制备和表征 |
| 4.2.2 Nd掺杂浓度对自旋弛豫的影响 |
| 4.2.3 Cu_(1-x)Nd_x厚度对自旋弛豫的影响 |
| 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 磁子阀结构中自旋层间传输及其调控 |
| 5.1 相对磁化取向对磁性多层膜磁动力学过程的影响 |
| 5.1.1 Tb掺杂对FeCo薄膜磁性的调控 |
| 5.1.2 Cu层厚度对层间耦合的调节 |
| 5.1.3 不同面内磁化取向下的动态磁性改变 |
| 5.2 自旋层间传输的超快磁动力学研究 |
| 5.2.1 样品制备和主要测试方法 |
| 5.2.2 Py/Cu/FeCo结构中自旋的层间传输 |
| 5.2.3 Py/Cu/Py结构中自旋的层间传输 |
| 5.2.4 稀土插层对自旋层间传输的影响 |
| 本章小结 |
| 参考文献 |
| 工作总结与展望 |
| 博士期间已发表和待发表的学术论文 |
| 致谢 |
（7）磁性异质结构中界面自旋输运研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 自旋电子学的发展 |
| 1.2 自旋输运相关效应 |
| 1.2.1 自旋转移力矩效应 |
| 1.2.2 自旋泵浦效应 |
| 1.2.3 自旋轨道耦合效应 |
| 1.2.4 自旋塞贝克效应 |
| 1.2.5 FM中的自旋输运效应 |
| 1.2.6 FM/NM异质结构界面处的自旋输运效应 |
| 1.2.7 FM/NM异质结构中的磁电阻效应 |
| 1.2.8 自旋轨道力矩的应用前景 |
| 1.3 本论文的选题依据和研究思路 |
| 第二章 实验和理论基础 |
| 2.1 样品的制备与器件设计 |
| 2.1.1 脉冲激光沉积 |
| 2.1.2 磁控溅射 |
| 2.1.3 器件设计与制备 |
| 2.2 样品的表征 |
| 2.2.1 X射线衍射仪 |
| 2.2.2 原子力显微镜 |
| 2.2.3 振动样品磁强计 |
| 2.2.4 电子自旋共振 |
| 2.2.5 磁性的电学测量 |
| 2.2.6 布里渊光散射仪 |
| 2.3 理论基础 |
| 2.3.1 自旋漂移扩散理论 |
| 2.3.2 磁化强度动力学基本理论 |
| 2.3.3 自旋泵浦效应基本理论 |
| 2.3.4 自旋整流基本理论 |
| 第三章 磁性绝缘体异质结中界面自旋输运研究 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 自旋泵浦信号的线形与空间对称性理论 |
| 3.3 SMR自旋整流信号的线形与空间对称性理论 |
| 3.4 SMR自旋整流与自旋泵浦信号的实验验证 |
| 3.4.1 器件设计与样品表征 |
| 3.4.2 自旋泵浦信号与SMR自旋整流信号的分离 |
| 3.4.3 利用空间对称性验证分离方法的正确性 |
| 3.4.4 自旋泵浦信号与SMR自旋整流信号的频率依赖关系 |
| 3.4.5 自旋泵浦信号的空间对称性验证 |
| 3.5 总结 |
| 第四章 磁性金属异质结构中界面自旋积累的研究 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 界面自旋积累的表征 |
| 4.2.1 界面自旋积累的机制 |
| 4.2.2 界面自旋积累的AHE自旋整流理论 |
| 4.3 实验验证 |
| 4.3.1 样品的制备与磁电阻测量 |
| 4.3.2 界面自旋积累的表征 |
| 4.3.3 界面自旋积累的特征验证 |
| 4.4 本章总结 |
| 第五章 磁性金属异质结构中界面自旋散射的研究 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 界面自旋散射的机制 |
| 5.2.1 界面自旋散射诱导的力矩 |
| 5.2.2 界面自旋散射的AMR自旋整流理论 |
| 5.3 界面自旋散射的机制验证 |
| 5.3.1 样品的制备和表征 |
| 5.3.2 界面散射诱导的力矩的空间对称性验证 |
| 5.4 利用谐波霍尔电压表征自旋力矩 |
| 5.4.1 产生谐波霍尔电压的机理 |
| 5.4.2 谐波霍尔电压的测量与分析 |
| 5.5 本章总结 |
| 第六章 磁性金属异质结构中界面DMI的研究 |
| 6.1 研究背景 |
| 6.2 样品性质的表征 |
| 6.2.1 样品的形貌表征 |
| 6.2.2 样品磁性表征 |
| 6.3 界面DMI与自旋轨道力矩的实验关联 |
| 6.3.1 界面DMI的调控 |
| 6.3.2 自旋轨道力矩的测量 |
| 6.3.3 界面DMI与自旋轨道力矩的关系 |
| 6.4 本章总结 |
| 第七章 磁性双层膜结构中层间交换耦合的研究 |
| 7.1 研究背景 |
| 7.2 层间交换耦合的理论模型与温度依赖关系 |
| 7.3 利用温度调控层间交换耦合的强度 |
| 7.3.1 磁性双层膜的铁磁共振模式 |
| 7.3.2 样品磁性的表征 |
| 7.3.3 层间交换耦合强度的表征 |
| 7.4 结果与讨论 |
| 7.4.1 层间交换耦合与界面自旋散射 |
| 7.4.2 层间交换耦合与自旋极化电子的输运 |
| 7.5 本章总结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 总结 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录:英文简写对照表 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（8）垂直各向异性对钯基铁磁薄膜中磁畴/磁畴壁运动以及斯格明子的调控（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 磁存储技术的发展 |
| 1.1.1 磁场驱动型MRAM |
| 1.1.2 STT-MRAM |
| 1.1.3 SOT-MRAM |
| 1.1.4 Domain wall memory |
| 1.1.5 Skyrmion-based memories |
| 1.2 磁性薄膜的分类 |
| 1.2.1 软磁性薄膜 |
| 1.2.2 垂直各向异性薄膜 |
| 1.3 磁畴壁运动以及斯格明子的应用 |
| 1.3.1 磁畴壁运动 |
| 1.3.2 斯格明子的应用 |
| 1.4 本论文的选题依据和主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 磁性理论基础 |
| 2.1 磁性薄膜中的各种能量项 |
| 2.1.1 磁晶各向异性能 |
| 2.1.2 外磁场能 |
| 2.1.3 退磁能 |
| 2.1.4 交换相互作用能 |
| 2.1.5 Dzyaloshinskii-Moriya(DM)相互作用能 |
| 2.2 磁化动力学理论 |
| 2.2.1 磁共振类型和高频磁导率 |
| 2.2.2 磁矩进动方程 |
| 2.2.3 磁矩进动的阻尼 |
| 2.2.4 软磁薄膜的高频磁谱~（[5,13,18]) |
| 2.3 微磁学模拟 |
| 参考文献 |
| 第三章 实验样品的制备及各种测试表征 |
| 3.1 实验样品的制备方法 |
| 3.2 实验样品的微加工方法 |
| 3.2.1 激光直写 |
| 3.2.2 离子束刻蚀 |
| 3.3 实验样品的测试表征 |
| 3.3.1 X射线衍射仪(XRD) |
| 3.3.2 振动样品磁强计(VSM) |
| 3.3.3 原子力/磁力显微镜(AFM/MFM) |
| 3.3.4 矢量网络分析仪(VNA) |
| 3.3.5 电子自旋共振仪(ESR) |
| 3.3.6 综合物性测量系统(PPMS) |
| 3.3.7 透射电子显微镜(TEM) |
| 3.3.8 磁光克尔显微镜(MOKE) |
| 参考文献 |
| 第四章 [Co/Pd]_n/Py磁性超薄膜中磁畴结构及高频性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 周期数n的变化对[Co/Pd]_n/Py磁性超薄膜中软磁薄膜高频特性的调节 |
| 4.2.1 [Co/Pd]_n/Py磁性超薄膜样品的制备及实验条件 |
| 4.2.2 结构和静态磁性的表征 |
| 4.2.3 室温下高频动态磁性的研究 |
| 4.2.4 低温下高频动态磁性的研究 |
| 4.2.5 小结 |
| 4.3 [Co/Pd]_6/Py磁性薄膜中的自旋重取向转变和变温下高频性能研究 |
| 4.3.1 [Co/Pd]_6/Py磁性薄膜样品的制备及实验条件 |
| 4.3.2 静态磁性的表征 |
| 4.3.3 自旋重取向转变过程的研究 |
| 4.3.4 室温下高频动态磁性的研究 |
| 4.3.5 低温下高频动态磁性的研究 |
| 4.3.6 小结 |
| 4.4 [Co/Pd]_4/Py磁性超薄膜中亚稳态磁泡及高频特性的研究 |
| 4.4.1 [Co/Pd]_4/Py磁性超薄膜样品的制备及实验条件 |
| 4.4.2 静态磁性的表征 |
| 4.4.3 剩磁态下磁泡的演变过程 |
| 4.4.4 磁泡演变过程的微磁学模拟 |
| 4.4.5 亚稳态磁泡的高频特性研究 |
| 4.4.6 小结 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 磁畴壁运动的调控研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 [Co/Pd]_2/Py3nm磁性超薄膜中磁畴壁运动的调控研究 |
| 5.2.1 [Co/Pd]_2/Py3nm磁性超薄膜样品的制备及实验条件 |
| 5.2.2 静态磁性和磁畴结构的表征 |
| 5.2.3 脉冲磁场驱动磁畴壁运动的调控研究 |
| 5.2.4 表面声波辅助磁畴壁运动的调控研究 |
| 5.2.5 小结 |
| 5.3 Pd/Co/Ru磁性薄膜中磁畴壁运动的调控研究 |
| 5.3.1 Pd/Co/Ru磁性薄膜样品的制备及实验条件 |
| 5.3.2 结构形貌和静态磁性的表征 |
| 5.3.3 Pd/Co/Ru磁性薄膜样品DMI的测试 |
| 5.3.4 Pd/Co/Ru磁性异质结中磁畴壁运动规律的研究 |
| 5.3.5 小结 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 磁斯格明子的调控研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 Pd/Co/Pd磁性薄膜体系样品的制备及实验条件 |
| 6.3 静态磁性的表征 |
| 6.4 零场斯格明子的调控研究 |
| 6.4.1 [Pd(3)/Co(0.4)/Pd(3)]_N样品中零场斯格明子的调控 |
| 6.4.2 剩磁态下磁畴的演变过程 |
| 6.4.3 零场斯格明子的微磁学模拟 |
| 6.5 高密度斯格明子的演变过程研究 |
| 6.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 总结和展望 |
| 7.1 研究总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（9）Co/Ni多层膜的垂直磁各向异性及畴结构研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 磁存储技术的发展 |
| 1.2.1 磁随机存储器 |
| 1.2.2 自旋转移矩磁随机存储器 |
| 1.2.3 垂直磁各向异性磁随机存储器 |
| 1.3 磁各向异性简述 |
| 1.3.1 磁性材料的各向异性 |
| 1.3.2 磁性薄膜中的垂直磁各向异性 |
| 1.3.2.1 垂直磁各向异性的来源 |
| 1.3.2.2 垂直磁各向异性材料的分类 |
| 1.4 磁畴的形成与结构 |
| 1.5 本论文的主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 薄膜样品的制备及表征 |
| 2.1 薄膜样品的制备 |
| 2.2 样品性能的表征 |
| 2.2.1 X射线衍射仪(XRD) |
| 2.2.2 振动样品磁强计(VSM) |
| 2.2.3 原子力或磁力显微镜(AFM& MFM) |
| 2.2.4 磁光克尔显微镜(MOKE) |
| 2.2.5 综合物理性能测量系统(PPMS) |
| 参考文献 |
| 第三章 Au/(Co/Ni)N多层膜的垂直磁各向异性研究 |
| 3.1 样品的制备 |
| 3.2 缓冲层厚度对薄膜垂直磁各向异性的影响 |
| 3.3 Ni层厚度对薄膜垂直磁各向异性的影响 |
| 3.3.1 薄膜的垂直各向异性 |
| 3.3.2 薄膜的界面各向异性常数计算 |
| 3.3.3 薄膜的畴结构 |
| 3.4 周期数对薄膜基本磁性能的影响 |
| 3.4.1 薄膜的结构及垂直各向异性 |
| 3.4.2 薄膜的畴结构 |
| 3.4.3 薄膜的阻尼 |
| 3.5 衬底对薄膜垂直磁各向异性的影响 |
| 3.6 Co层和Ni层的沉积顺序对薄膜垂直磁各向异性的影响 |
| 3.7 低温下样品垂直磁各向异性的变化 |
| 3.8 小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 Pt/(Co/Ni)N多层膜的垂直各向异性及畴结构研究 |
| 4.1 样品的制备 |
| 4.2 缓冲层厚度对薄膜垂直磁各向异性的影响 |
| 4.3 Ni层厚度对薄膜垂直磁各向异性及畴结构的影响 |
| 4.3.1 薄膜的垂直各向异性 |
| 4.3.2 薄膜的畴结构 |
| 4.4 周期数对薄膜垂直磁各向异性及畴结构的影响 |
| 4.4.1 薄膜的垂直各向异性 |
| 4.4.2 薄膜的畴结构 |
| 4.5 真空磁场热处理对薄膜垂直磁各向异性的影响 |
| 4.6 小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文主要研究工作总结 |
| 5.2 本论文的不足之处及工作展望 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（10）Pd/Co多层膜及Heusler合金薄膜制备方法及界面垂直磁特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 磁随机存储器 |
| 1.2 界面垂直磁各向异性的研究进展 |
| 1.3 Co/Pd多层膜 |
| 1.4 Co基Heusler合金Co_2FeAl_(0.5)Si_(0.5) |
| 1.5 本论文的研究内容和章节安排 |
| 第2章 薄膜的制备及表征 |
| 2.1 磁控溅射原理 |
| 2.2 薄膜的制备 |
| 2.2.1 高真空磁控溅射系统 |
| 2.2.2 基片的清洗 |
| 2.2.3 退火处理 |
| 2.3 薄膜样品磁光电的表征 |
| 2.3.1 薄膜样品的磁性能测试 |
| 2.3.2 反常霍尔效应的测量 |
| 2.3.3 磁光克尔效应的测量 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 Pd/Co多层膜的的制备及磁特性的研究 |
| 3.1 薄膜的制备 |
| 3.2 实验结果与讨论 |
| 3.2.1 不同磁性层厚度对多层膜磁性能的影响 |
| 3.2.2 MgO厚度对多层膜磁性能的影响 |
| 3.2.3 界面效应对多层膜垂直磁各向异性的影响 |
| 3.2.4 退火温度对薄膜磁特性的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 垂直Co_2FeAl_(0.5)Si_(0.5)合金薄膜的制备及性能研究 |
| 4.1 CFAS垂直磁化体系的制备 |
| 4.2 实验结果与讨论 |
| 4.2.1 退火温度对薄膜PMA的影响 |
| 4.2.2 磁性层厚度对薄膜PMA的影响 |
| 4.2.3 MgO厚度对薄膜的磁特性的影响 |
| 4.2.4 缓冲层Pd厚度对薄膜的磁特性的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 双层CFAS薄膜的制备及表征 |
| 5.1 双层CFAS薄膜的制备 |
| 5.2 实验结果与讨论 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 6.1 本论文工作总结 |
| 6.2 进一步的工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在校期间发表的学术论文与研究成果 |
四、Co/Cr/Pd多层膜的磁性和磁光特性的研究（论文参考文献）
- [1]多铁性异质结输运性质及电场调控的研究[D]. 任增耀. 北京科技大学, 2021(08)
- [2]基于中子反射研究粗糙度对薄膜磁电阻的影响[D]. 毛敏. 西南科技大学, 2021
- [3]超高纯铁磁性金属靶材溅射镀膜的性能研究[D]. 徐秀兰. 北京科技大学, 2021
- [4]磁性薄膜的外延生长和物理特性研究[D]. 张晓倩. 南京大学, 2020(12)
- [5]Co基磁性多层膜的磁各向异性与磁化翻转研究[D]. 王向谦. 兰州大学, 2020(01)
- [6]磁性薄膜中的自旋动力学研究[D]. 陈倩. 东南大学, 2020(02)
- [7]磁性异质结构中界面自旋输运研究[D]. 张琪涵. 兰州大学, 2020
- [8]垂直各向异性对钯基铁磁薄膜中磁畴/磁畴壁运动以及斯格明子的调控[D]. 魏钰睿. 兰州大学, 2020(01)
- [9]Co/Ni多层膜的垂直磁各向异性及畴结构研究[D]. 刘悦悦. 兰州大学, 2020(01)
- [10]Pd/Co多层膜及Heusler合金薄膜制备方法及界面垂直磁特性研究[D]. 凌福进. 华侨大学, 2019(01)