層狀膜和多層膜的磁性和磁弛豫研究.pdf

1、該論文主要包括兩方面的內(nèi)容:一是FM/FeMn雙層膜交換偏置的磁鍛煉效應(yīng)和磁弛豫研究;二是Co/Pt多層膜的磁性和磁弛豫研究.一、鐵磁/反鐵磁的交換耦合效應(yīng).1.用直流磁控濺射制備了鐵磁層為楔形結(jié)構(gòu)的FM/FeMn雙層膜,其中鐵磁層材料分別為Ni,Py,Ni<,50>Fe<,50>,Co和Fe.對(duì)其交換耦合和磁鍛煉效應(yīng)的研究表明:交換耦合能隨著鐵磁層磁化強(qiáng)度的增加而增加,可以用J<,ex>∝√M<,FM>的關(guān)系擬合;磁鍛煉效應(yīng)同鐵磁層磁

2、化強(qiáng)度和磁化反轉(zhuǎn)機(jī)制有關(guān).如果FM/FeMn雙層膜具有相似的磁化反轉(zhuǎn)機(jī)制,偏置場(chǎng)的相對(duì)變化隨著磁化強(qiáng)度的增大而減小.2.用直流磁控濺射制備了坡莫合金Fe<,19>Ni<,81>(楔形,0-300A)/FeMn(150A)雙層膜,研究了Fe<,19>Ni<,81>/FeMn雙層膜的面內(nèi)不同角度的鐵磁共振.鐵磁層的楔形結(jié)構(gòu)和FM/AFM界面擴(kuò)散的共同作用,各向同性共振場(chǎng)的移動(dòng)H<,ISO>為正.交換偏置場(chǎng)、各向異性場(chǎng)、矯頑力以及各向同性共振

3、場(chǎng)的移動(dòng)均正比于鐵磁層厚度的倒數(shù),清楚地表明了交換偏置的界面特性.3.用磁控濺射制備了CoNi(楔形,0-260A)/FeMn雙層膜,測(cè)量并用Landau-Lifshitz (LLG)方程分析了鐵磁共振譜.二、Co/Pt多層膜磁性和磁弛豫研究.用磁控濺射制備了[Co(楔形,煤)/Pt(10A)]<,8>多層膜,當(dāng)t<,Co>≤9A左右時(shí),樣品具有方的克爾回線,剩磁比可達(dá)100﹪,而t<,Co>≥13.7A的樣品的易軸在膜面.對(duì)t<,Co

4、>≥13.7的樣品,測(cè)量了并用LLG方程分析了FMR譜.共振線寬△H<,pp>隨著Co層厚度的減小而增大,只用內(nèi)稟吉爾伯特阻尼和磁不均勻性不能解釋線寬△H<,pp>與θ<,H>的依賴關(guān)系,因此需要同時(shí)考慮非本片磁馳豫的貢獻(xiàn),這也直接證明了非本征磁弛豫的必要性.由于界面效應(yīng),吉爾伯特阻尼因子G和非本征磁弛豫隨著Co層厚度的減小而增大.G因子的變化來自于額外的軌道磁矩的貢獻(xiàn)和界面非局域吉爾伯特阻尼效應(yīng).非本征磁弛豫對(duì)線寬的貢獻(xiàn)與雙磁振子散射