磁性薄膜的研究一直是磁學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題,特別是對于諸如坡莫合金這類軟磁性能優(yōu)越的鐵磁薄膜材料,因其高飽和磁化強(qiáng)度和低矯頑力等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于自旋電子學(xué)各個領(lǐng)域中。最近發(fā)現(xiàn),在具有鐵磁/非磁(FM/NM)界面的磁異質(zhì)結(jié)構(gòu)中會發(fā)生自旋泵浦,從而可以調(diào)控鐵磁層中的磁動力阻尼因子,并且不同的非磁性層的調(diào)控力度不同。大量實驗表明,具有較大自旋-軌道相互作用的過渡重金屬如Pt和Pd,在FM/NM系統(tǒng)中表現(xiàn)出更強(qiáng)的自旋泵浦效應(yīng),因此被認(rèn)為是很好的非磁性金屬候選物。然而利用稀土元素(RE)作為FM/NM體系中的非磁層的組成元素的研究還很少有報道�；诖�,我們研究了RE以及RE-Cu合金作為非磁層對FM/NM系統(tǒng)中的自旋泵效應(yīng)的影響,從而實現(xiàn)FM層的磁化動態(tài)阻尼增強(qiáng)。Nd是一種輕質(zhì)稀土金屬,磁性轉(zhuǎn)變溫度為7.5 K,順磁轉(zhuǎn)變溫度為19 K,在溫度高于20 K時表現(xiàn)出順磁性,其電導(dǎo)率來自4f電子。由于晶場影響比較小,薄膜具有強(qiáng)烈的L-S耦合。Ho是一種重稀土金屬,在溫度高于20 K時表現(xiàn)為順磁性,原子磁矩比Nd大,也具有強(qiáng)自旋軌道耦合。Cu是具有3d巡游電子的非磁性金屬,其L-S耦合很弱,所以Py/Cu中...

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-2自旋動力學(xué)進(jìn)動過程示意圖：(a)無阻尼下的磁進(jìn)動；(b)阻尼力矩下的磁進(jìn)動

動力學(xué)進(jìn)動過程示意圖：(a)無阻尼下的磁進(jìn)動；(b)阻尼力矩下的磁進(jìn)動。SBzzgSm自旋動量之和作為總的磁矩動量，通常軌道角動量比自旋角動量小磁矩角動量的時域變化可寫作：()dmmHdt體積磁矩Mm/V，....

圖1-3自旋泵浦效應(yīng)磁化進(jìn)動示意圖

以通過能量耗散過程來理解，由能量耗散來源不同，可把阻過程。直接阻尼過程，主要是能量或動能向其他非磁自由度旋-晶格的能量耗散引起的阻尼。對于直接阻尼過程，按照合與否又可以細(xì)分為下面兩種情況：內(nèi)稟特性，即由磁子散料來講，這一屬性是固有屬性也即是稱作為Gilbert阻尼，另外一個就....

圖1-4FM/NM異質(zhì)結(jié)體系的自旋泵浦效應(yīng)

是取決于非磁性金屬中的自旋弛豫和自旋擴(kuò)散過磁金屬中傳輸距離為中z的自旋流可表達(dá)為0sinh(()/)sinh(/)NsdsNsdztJt的厚度，sd為非磁金屬材料固有的自旋擴(kuò)散長度性到非磁金屬的泵浦注入的自旋流，同時也有反向。反向回流的自旋流來源于非磁....

圖2-1(a)高真空磁控濺射儀設(shè)備;(b)濺射倉內(nèi)靶位分布;(c)濺射示意圖;(d)磁控濺射儀的實驗原理

氬氣)調(diào)節(jié)真空鍍膜室處于低工作氣壓下(0.1－1Pa)，然后在兩極上施加0.1－10kV的電壓。從陰極發(fā)出的電子經(jīng)過電場加速，就可以使工作氣體原子電離成等離子體，從而形成具有高離子濃度的輝光放電區(qū)。如圖2-1(c)，等離子體中的正離子在電場作用下轟擊陰極的靶材，與靶材表面原....

本文編號：3892966