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未来的趋势，磁性材料的制造技术将进入一个纳米时代，它对于开发新一代超高信息磁存储量子磁盘具有重要的理论意义和潜在的应用前景。本文围绕纳米异质结构磁性以及纳米自旋阀阵列的结构设计、制备工艺和巨磁电阻性能等方面展开了深入、系统的研究。主要结果和创新点如下：
⑴以多孔氧化铝为模板，采用电化学沉积方法，根据NiFe和Co矫顽力的差异，设计、制备了高度有序排列的矫顽力差异型NiFe/Cu/Co纳米自旋阀阵列，每个自旋阀的直径约为40纳米。研究了中间隔离层及铁磁层厚度变化对自旋阀巨磁电阻效应的影响，优化了每层膜厚度。
⑵矫顽力差异型NiFe/Cu/Co纳米自旋阀饱和磁场高。为了克服这个缺点，我们以多孔氧化铝为模板，采用电化学沉积方法，制备了排列高度有序的偏置型NiFe/Cu/NiFe/MnFe纳米自旋阀阵列。室温下巨磁电阻最大值为6.8％。对NiFe/Cu/NiFe/MnFe纳米自旋阀阵列的热稳定性进行了研究。
⑶为了提高纳米自旋阀的截止温度，我们以MnNi为反铁磁材料，制备了排列高度有序NiMn钉扎的NiFe/Cu/NiFe/MnNi纳米自旋阀阵列。经过在真空静磁场中热处理，其钉扎场达到6500e，而且在0-200℃基本保持不变。
⑷着重研究了极具发展潜力的高密度磁记录介质用FePt纳米线阵列膜。研究了FePt合金纳米线中长程有序和磁性硬化过程之间的依赖关系，通过添加Cu、合成Fe/Pt多层纳米结构可实现较低温度下的有序化。