由于在半導(dǎo)體（Semiconductor,SC）襯底上生長(zhǎng)鐵磁（Ferromagnetic,FM）薄膜在自旋電子學(xué)領(lǐng)域存在非常有前景的應(yīng)用價(jià)值,在過去的20年中,引起了廣泛的關(guān)注。不少早期的研究集中在Fe（bcc）/GaAs（001）或者CoFe（bcc）/GaAs（001）體系界面誘導(dǎo)的面內(nèi)單軸磁各向異性（Unixial Magnetic Anisotropy,UMA）,在GaAs（001）襯底上生長(zhǎng)單晶Fe,單軸磁各向異性出現(xiàn)在鐵磁相形成時(shí),隨著厚度的增加,它們單軸都幾乎被磁晶各向異性掩蓋,因此在FM/SC結(jié)構(gòu)中單軸各向異性和磁晶各向異性經(jīng)常糾纏在一起,阻礙了研究單軸各向異性的相關(guān)工作。最近,為了消除磁晶各向異性的影響,單獨(dú)研究單軸磁各向異性,非晶態(tài)鐵磁材料被采用,如CoFeB合金,值得一提的是,在SC襯底沉積非晶磁性膜也出現(xiàn)了較強(qiáng)的單軸各向異性,即使不少理論被提出并用來解釋這一現(xiàn)象的起源,如基于滯彈性應(yīng)力的 BOA（Bond-Orientational Anisotropy）模型、N-T（Neel-Taniguchi）模型、以及隨機(jī)各向異性模型,然而,關(guān)于CoFeB/GaAs體系... 

【文章頁數(shù)】：130 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 半導(dǎo)體基底上的金屬鐵磁薄膜
        1.1.2 GaAs半導(dǎo)體的界面
        1.1.3 GaAs基底生長(zhǎng)鐵磁單晶薄膜
    1.2 磁各向異性
        1.2.1 磁自由能量
        1.2.2 非晶體系的磁各向異性理論基礎(chǔ)
    1.3 磁化動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)理論
        1.3.1 磁化強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)方程推導(dǎo)
        1.3.2 鐵磁共振基礎(chǔ)理論
        1.3.3 超快時(shí)間分辨的磁光克爾效應(yīng)基礎(chǔ)理論
        1.3.4 XMCD基礎(chǔ)理論
    1.4 本論文的選題意義和研究?jī)?nèi)容
        1.4.1 選題意義
        1.4.2 研究?jī)?nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 生長(zhǎng)設(shè)備與磁性表征設(shè)備
    2.1 MS600型超高真空多功能濺射設(shè)備
    2.2 磁性表征設(shè)備
        2.2.1 VVSM
        2.2.2 SQUID-VSM
        2.2.3 TRMOKE
        2.2.4 FMR
    2.3 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 非晶CoFeB/GaAs薄膜面內(nèi)單軸磁各向異性的研究
    3.1 研究背景
    3.2 界面對(duì)非晶CoFeB薄膜的單軸磁各向異性的影響
        3.2.1 增強(qiáng)面內(nèi)單軸磁各向異性非晶薄膜樣品的制備
        3.2.2 基底處理工藝對(duì)單軸磁各向異性的影響
        3.2.3 不同晶面取向的GaAs基底對(duì)CoFeB薄膜UMA的影響
        3.2.4 薄膜的微觀結(jié)構(gòu)研究
        3.2.5 界面誘導(dǎo)的非晶CoFeB磁各向異性機(jī)制討論
        3.2.6 結(jié)論
    3.3 厚度依賴的單軸各向異性場(chǎng)及磁化反轉(zhuǎn)機(jī)制的討論
        3.3.1 厚度依賴的單軸各向異性場(chǎng)
        3.3.2 磁化反轉(zhuǎn)機(jī)制的討論
        3.3.3 結(jié)論
    3.4 非晶CoFeB/GaAs(001)薄膜的退火處理的研究
        3.4.1 真空退火對(duì)非晶CoFeB/GaAs(001)薄膜磁性的影響
        3.4.2 面內(nèi)單軸磁各向異性的演化
        3.4.3 結(jié)論
    3.5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 非晶CoFeB/GaAs薄膜的Gilbert阻尼因子的研究
    4.1 研究意義
    4.2 磁滯回線測(cè)量
    4.3 FMR研究薄膜的磁化動(dòng)力學(xué)
        4.3.1 FMR測(cè)量結(jié)果
        4.3.2 利用FMR數(shù)據(jù)擬合朗德因子和本征磁阻尼因子
    4.4 TRMOKE研究薄膜的磁化動(dòng)力學(xué)
        4.4.1 TRMOKE測(cè)量結(jié)果
        4.4.2 利用TRMOKE數(shù)據(jù)擬合朗德因子和本征磁阻尼因子
    4.5 XMCD研究薄膜元素分辨的磁矩
        4.5.1 求和法則公式
        4.5.2 XMCD測(cè)量結(jié)果
    4.6 結(jié)果分析和討論
        4.6.1 朗德因子差異分析
        4.6.2 本征磁阻尼因子差異分析
    4.7 非晶CoFeB薄膜Gibert阻尼因子的各向異性
        4.7.1 薄膜的制備及靜磁表征
        4.7.2 Gilbert阻尼因子的各向異性
        4.7.3 結(jié)果與討論
        4.7.4 結(jié)論
    4.8 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
工作總結(jié)和展望
博士期間發(fā)表和待發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]超快時(shí)間分辨磁光克爾效應(yīng)中頻率色散關(guān)系[J]. 涂宏慶.  南京工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(03)



本文編號(hào)：3681690