鐵鎵(FeGa)合金表現(xiàn)出低的飽和磁場、抗拉伸力強、和低場下具有大的磁致伸縮系數(shù)(350ppm)。由于具有這些優(yōu)點,鐵鎵合金在驅(qū)動器和傳感器中具有潛在的應(yīng)用。最近,隨著磁致伸縮材料應(yīng)用在多鐵復(fù)合、自旋電子學和微波器件中,FeGa薄膜開始得到科研工作者的廣泛關(guān)注。在各種薄膜結(jié)構(gòu)中,由鐵磁和反鐵磁材料的界面交換耦合作用導(dǎo)致的交換偏置效應(yīng)可以應(yīng)用在自旋電子學器件中用來釘扎磁矩、在微波器件中增加鐵磁共振頻率、在多鐵復(fù)合中誘導(dǎo)鐵電耦合。但是由于多晶薄膜中存在平均的晶格取向和內(nèi)應(yīng)力作用,使得多晶FeGa薄膜實際表現(xiàn)出來的磁致伸縮系數(shù)僅為90ppm左右,而這大大限制了其的應(yīng)用。最近,Parkes等人在GaAs單晶襯底上用分子束外延(MBE)的方法制備了單晶的FeGa薄膜獲得了與其塊體合金一樣的磁致伸縮系數(shù)。如果將其用于磁電材料和器件中,可以顯著的提高器件的磁力學性能,所以制備外延FeGa/反鐵磁交換偏置異質(zhì)結(jié)并調(diào)控它的磁性具有很重要的意義。交換偏置體系中存在一個單向各向異性并伴隨著一個單軸各向異性,它們將破壞磁化翻轉(zhuǎn)的對稱性。在外延的交換偏置體系中,需要考慮內(nèi)部的磁晶各向異性,在不同的磁各向異性結(jié)構(gòu)...

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 磁各向異性
        1.1.1 磁晶各向異性
        1.1.2 感生磁各向異性
        1.1.3 交換磁各向異性
    1.2 交換偏置
        1.2.1 交換偏置效應(yīng)
        1.2.2 交換偏置機制
        1.2.3 交換偏置效應(yīng)的影響因素
        1.2.4 外延交換偏置體系
        1.2.5 交換偏置的應(yīng)用
    1.3 磁致伸縮材料FeGa
        1.3.1 磁致伸縮效應(yīng)及其應(yīng)用
        1.3.2 外延磁致伸縮FeGa薄膜
    1.4 本論文研究內(nèi)容
2 薄膜的制備與性能表征
    2.1 磁控濺射制備外延薄膜
    2.2 X射線分析技術(shù)
        2.2.1 X射線反射表征薄膜厚度
        2.2.2 X射線衍射表征薄膜結(jié)構(gòu)
    2.3 原子力顯微鏡表征薄膜表面形貌
    2.4 磁光克爾效應(yīng)測試系統(tǒng)表征薄膜磁性
3 傾斜生長對外延FeGa薄膜磁性的影響
    3.1 引言
    3.2 外延FeGa薄膜制備及結(jié)構(gòu)表征
    3.3 不同傾斜角生長對FeGa薄膜磁化翻轉(zhuǎn)的調(diào)控
    3.4 FeGa薄膜磁化翻轉(zhuǎn)機制研究
    3.5 本章小結(jié)
4 傾斜生長對外延FeGa/IrMn交換偏置異質(zhì)結(jié)磁性的影響
    4.1 引言
    4.2 外延FeGa/IrMn薄膜制備及結(jié)構(gòu)表征
    4.3 各向異性對稱性及反鐵磁厚度對磁性薄膜磁性的影響
    4.4 各向異性對稱性及反鐵磁厚度對磁性薄膜磁性的影響的機制
    4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 論文總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
在學研究成果
致謝



本文編號：3938956