自旋電子學(xué)一直是磁學(xué)研究的重要部分,其最基本的研究對(duì)象就是納米磁性薄膜。磁性薄膜材料磁矩運(yùn)動(dòng)過程中的弛豫快慢由其磁動(dòng)力阻尼因子決定,對(duì)磁性存儲(chǔ)和自旋電子器件的讀取速度起著關(guān)鍵作用。在對(duì)磁性薄膜材料的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的研究中,鐵磁共振以其靈敏度高和裝置簡(jiǎn)單成熟的特點(diǎn)受到廣大科研工作者的青睞。本論文利用鐵磁共振對(duì)坡莫合金/非磁雙層膜結(jié)構(gòu)的界面自旋泵浦效應(yīng)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,采用稀土Nd增加非磁層的自旋-軌道耦合,從角度依賴和頻率依賴兩個(gè)方面對(duì)雙層薄膜的鐵磁共振的共振場(chǎng)和線寬進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)量和理論擬合,實(shí)現(xiàn)了稀土對(duì)磁動(dòng)力阻尼因子的調(diào)制,并對(duì)非磁層的自旋擴(kuò)散長(zhǎng)度以及磁/非磁界面自旋混合電導(dǎo)進(jìn)行了討論。主要研究結(jié)果如下:一、稀土Nd作為非磁性金屬調(diào)控鐵磁薄膜（NiFe）/非磁（Nd）異質(zhì)結(jié)中的自旋泵浦研究坡莫合金(Ni₈₀Fe₂₀)是一種很好的軟磁材料,然而它的磁動(dòng)力阻尼因子很小,導(dǎo)致了開關(guān)時(shí)間太長(zhǎng)難以在自旋電子器件中應(yīng)用。自旋泵浦效應(yīng)是一種有效調(diào)控磁性薄膜中磁動(dòng)力阻尼因子而不損害其優(yōu)良磁性的有效方法,它發(fā)生在鐵磁（FM）/非磁（NM）異質(zhì)結(jié)界面處,通常而言,非... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【圖文】：

自旋泵浦效應(yīng)示意圖

主要包括：高真空薄膜制備方法，薄膜的結(jié)構(gòu)表征和磁學(xué)性能的測(cè)量等等。2.1 磁控濺射磁控濺射技術(shù)是十分有效的一種沉積薄膜方法，在許多方面得到應(yīng)用[1~8]，Grove 在 1852 年第一次描述了濺射這種物理現(xiàn)象，從 1940 年開始，濺射技術(shù)開始作為一種沉積鍍膜方法得到應(yīng)用和發(fā)展。1960 年以后，這種技術(shù)隨著半導(dǎo)體工業(yè)的迅速崛起，才真正得以普及和廣泛的應(yīng)用。磁控濺射系統(tǒng)是在二級(jí)濺射系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，它解決了二級(jí)濺射鍍膜速度比蒸鍍慢、等離子體的離化率低和基片熱效應(yīng)明顯的問題。磁控濺射系統(tǒng)放置了 100-1000 Gauss 的強(qiáng)力磁鐵在陰極靶材的背后。在 0.1-10 Pa 壓力下，真空室里用作的放電載體為氬氣(Ar)。在高壓作用下氬(Ar)原子會(huì)電離成 Ar+離子和 e-電子，產(chǎn)生等離子輝光放電，垂直的磁場(chǎng)會(huì)影響加速飛向基片的電子，使電子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，被束縛在靠近靶表面的等離子區(qū)域內(nèi)，這就使得電子以擺線的方式

在調(diào)試的過程中有靶位間距指示。如圖2-2 所示：圖 2-2 高真空磁控濺射儀設(shè)備和濺射倉內(nèi)靶位分布在進(jìn)行了自動(dòng)化設(shè)計(jì)以后，不同厚度要求的單層、夾層和多層薄膜都可以通過計(jì)算機(jī)精確控制和方便地制備。樣品庫內(nèi)可放置 8 片大小為Φ=40 mm 的基片，基片被固定在基片架上。在水冷轉(zhuǎn)盤的八個(gè)樣品位置中有一個(gè)加熱爐位，能存放1 片樣品，并對(duì)其加熱到最高 5000C，可控可調(diào)。剩下的 7 個(gè)樣品都為水冷，樣

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