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巨磁电阻(GMR)效应自发现以来即引起各国企业界及学术界的高度重视,并已成为当前凝聚态物理研究的热点之一。它不仅具有重要的科学意义,而且更重要的是,它具有多方面的应用价值。热输运性质是物质的最基本性质之一,随着凝聚态物理研究的深入,材料中的各种磁耦合、磁有序逐渐成为研究的焦点,而相关的热输运性质研究相对薄弱。
本文主要利用磁控溅射技术制造了多层膜GMR,同时对薄膜样品的结构及成分进行了分析测量。使用综合物性测试系统(PPMS)针对多层膜巨磁电阻的电输运性质开展了一系列实验研究。对多层膜样品的巨磁电阻效应及其磁致热阻效应进行了模拟计算,并进行了深入的研究分析。
建立了多层膜巨磁电阻的Camley-Barnas理论模型,使用模型求解了在不同磁场强度下多层膜巨磁电阻的大小及变化、多层膜巨磁阻的相对改变量、巨磁电阻效应和磁化角之间的关系;并根据模型运算结果,计算了多层膜样品热阻随着磁场强度变化关系;计算结果与实验相互对比,表明结果相符;样品的巨磁电阻比率接近磁热阻、巨磁电阻效应和巨磁热阻效应基本一致,这表明金属多层膜巨磁电阻效应和磁致热阻效应的产生都是由于传导电子的散射。