【摘 要】
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近年来,结合电子电荷与自旋的自旋电子学与自旋电子学元件因为其广泛的应用前景而引起了人们极大的研究兴趣。薄膜磁学是其中一个重要的分支。随着尺度降低到纳米量级,许多新
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近年来,结合电子电荷与自旋的自旋电子学与自旋电子学元件因为其广泛的应用前景而引起了人们极大的研究兴趣。薄膜磁学是其中一个重要的分支。随着尺度降低到纳米量级,许多新奇的物理现象出现。而新的样品制备技术和高灵敏度的磁性测量手段也使研究超薄膜的磁性成为可能。
本人在博士期间的工作及结果主要包括以下四个方面:
1、研究了自然界中不存在的体心立方结构(bcc)Co的磁晶各向异性以及Co/GaAs(001)体系结构与磁性的关联。随Co膜厚度增加体系发生结构相变,磁性也随之变化。通过改变生长温度调节了结构相变发生的位置。同时也排除了六角密堆积结构(hcp)Co对bcc Co磁性的影响,定量的给出bccCo的磁晶各向异性常数,合理地解释了以往关于bcc Co磁性的实验事实。
2、系统地研究了在GaAs(001)上生长的bcc FexCo1-x合金薄膜结构与磁性的关联以及在GaAs衬底上单轴各向异性的起源。立方晶系的结构并不能决定磁晶各向异性的易轴方向。对于同样为bcc结构的FexCo1-x合金,其磁晶各向异性的易轴随Fe成分由<100>方向转向<110>方向。通过改变FexCo1-x合金成分,半导体衬底(GaAs)与金属薄膜之间的晶格失配得以改变,进而实现了对单轴各向异性的调节。
3、系统地研究了面心立方结构(fcc)的CoxPd1-x合金薄膜的磁性以及CoxPd1-x合金薄膜垂直各向异性的起源。薄膜合金的磁各向异性易轴随Pd成分的增多由CoxPd1-x<110>方向转到<100>方向,转变点在Co0.5Pd0.5。通过改变缓冲层(Cu和Au)来调节Co0.25Pd0.75薄膜是否具有垂直各向异性。
4、研究了亚原子层Mn/Fe双层膜体系中Mn和Fe之间的耦合情况。C(2×2)的Mn降低了整个体系的铁磁性,同时居里温度降低。这来源于Fe和Mn之间的反铁磁耦合,以及Mn和Mn之间反铁磁的耦合作用。
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