Co/IrMn交換偏置體系的磁各向異性及磁疇結(jié)構(gòu)研究
發(fā)布時間:2022-09-17 12:14
隨著信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,大量的信息需要被保存管理,這對信息存儲技術(shù)提出了更高的要求。新一代磁存儲器件憑借其存儲密度高、存取速度快、功耗低并且微小型化等優(yōu)勢在眾多存儲器中脫穎而出。研究者發(fā)現(xiàn)鐵磁(FM)/反鐵磁(AFM)薄膜的交換偏置效應(yīng)在新一代磁存儲器件中發(fā)揮著重要作用,但涉及FM/AFM界面相互作用的諸多問題仍缺乏深入研究,如交換偏置體系中存在單軸各向異性與單向各向異性非共線的問題、不對稱磁化翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象等,這些問題的存在會降低存儲器的存取速度、存儲的穩(wěn)定性等。因此,研究這些問題對于理解交換偏置效應(yīng)的機理以及構(gòu)建高效穩(wěn)定的磁存儲器件具有重要意義。此外,伴隨著以磁性材料為研究基礎(chǔ)的自旋電子學(xué)的快速發(fā)展,調(diào)控磁性超薄膜中的磁疇對于疇壁動力學(xué)的基礎(chǔ)研究以及在未來低功耗器件中的應(yīng)用來說也極為重要;谝陨蠁栴},本論文圍繞Co/IrMn交換偏置體系展開研究,利用振動樣品磁強計、電子自旋共振儀、磁光克爾顯微鏡等測試方法,對薄膜的非共線各向異性、交換偏置場及磁疇結(jié)構(gòu)進行了系統(tǒng)研究,并獲得以下結(jié)果:(1)在Co/IrMn面內(nèi)交換偏置薄膜體系中,通過改變Co層厚度,實現(xiàn)了對薄膜的單軸各向異性和單向各向異性...
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 磁存儲技術(shù)的發(fā)展歷史
1.2 交換偏置效應(yīng)及應(yīng)用
1.2.1 交換偏置效應(yīng)
1.2.2 存在交換偏置效應(yīng)的材料體系
1.2.3 交換偏置效應(yīng)的應(yīng)用
1.3 交換偏置效應(yīng)的研究進展
1.4 本文的研究目的與研究內(nèi)容
第二章 樣品的制備及性能表征
2.1 樣品的制備
2.1.1 磁控濺射系統(tǒng)
2.1.2 高溫磁場熱處理系統(tǒng)
2.2 樣品的性能表征
2.2.1 X射線衍射儀(XRD)
2.2.2 振動樣品磁強計(VSM)
2.2.3 電子自旋共振儀(ESR)
2.2.4 原子力顯微鏡(AFM)
2.2.5 磁光克爾顯微鏡(MOKM)
第三章 Co/IrMn雙層膜的非共線磁各向異性研究
3.1 樣品的制備
3.2 薄膜的結(jié)構(gòu)與形貌表征
3.3 薄膜的靜態(tài)磁性研究
3.4 Co層厚度對非共線各向異性角度的影響
3.5 不對稱磁化翻轉(zhuǎn)過程研究
3.6 本章小結(jié)
第四章 Pt/Co/IrMn體系的交換偏置場及磁疇結(jié)構(gòu)研究
4.1 IrMn層厚度對薄膜的交換偏置場和疇結(jié)構(gòu)的影響
4.1.1 樣品制備
4.1.2 薄膜的靜態(tài)磁性研究
4.1.3 薄膜的磁疇結(jié)構(gòu)研究
4.1.4 脈沖磁場驅(qū)動薄膜的疇壁運動
4.2 磁場熱處理溫度對薄膜的靜態(tài)磁性和疇結(jié)構(gòu)的影響
4.2.1 退火溫度對交換偏置場的影響
4.2.2 退火溫度對磁疇結(jié)構(gòu)的影響
4.3 Co層厚度對薄膜的靜態(tài)磁性和疇結(jié)構(gòu)的影響
4.3.1 薄膜的靜態(tài)磁性研究
4.3.2 薄膜的磁疇結(jié)構(gòu)
4.4 (Pt/Co)n/IrMn多層膜的交換偏置場及疇結(jié)構(gòu)研究
4.4.1 周期數(shù)對薄膜的交換偏置場的影響
4.4.2 周期數(shù)對薄膜磁疇結(jié)構(gòu)的影響
4.4.3 溫度對薄膜磁性的影響
4.5 本章總結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻
在學(xué)期間研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]原子力顯微鏡原理及磁疇測量[J]. 李崇香,池濟宏,馮浩,牛振風,茹明博,陳春梅,楚春雙,姜風偉. 河北北方學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(04)
[2]熱處理對微型磁致伸縮材料傳感器磁性能的影響[J]. 胡佳佳,葉雪梅,胡靜. 常州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(02)
[3]熱處理工藝對Fe-79%Ni軟磁合金磁性能的影響[J]. 劉天佐,曹靜,夏天東,趙文軍. 磁性材料及器件. 2006(01)
[4]原子力顯微鏡的基本原理及其方法學(xué)研究[J]. 朱杰,孫潤廣. 生命科學(xué)儀器. 2005(01)
[5]真空與磁場熱處理改善FeCo合金的軟磁性能[J]. 畢曉昉,張善慶,朱芳鎮(zhèn),徐惠彬. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2004(10)
[6]巨磁電阻效應(yīng)[J]. 聶向富,馬麗梅,郭革新,孫會元,唐貴德. 河北科技大學(xué)學(xué)報. 2003(02)
[7]原子力顯微鏡及其應(yīng)用[J]. 劉小虹,顏肖慈,羅明道,李偉. 自然雜志. 2002(01)
博士論文
[1]射頻反應(yīng)磁控濺射制備高頻用Fe-N薄膜結(jié)構(gòu)與磁性的研究[D]. 李曉宇.蘭州大學(xué) 2014
碩士論文
[1]界面效應(yīng)對Fe基軟磁薄膜高頻性能及垂直各向異性的調(diào)控[D]. 謝宏康.蘭州大學(xué) 2019
[2]Ta\CoFeB\MgO多層膜中垂直各向異性的研究[D]. 郝良.蘭州大學(xué) 2015
本文編號:3679205
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 磁存儲技術(shù)的發(fā)展歷史
1.2 交換偏置效應(yīng)及應(yīng)用
1.2.1 交換偏置效應(yīng)
1.2.2 存在交換偏置效應(yīng)的材料體系
1.2.3 交換偏置效應(yīng)的應(yīng)用
1.3 交換偏置效應(yīng)的研究進展
1.4 本文的研究目的與研究內(nèi)容
第二章 樣品的制備及性能表征
2.1 樣品的制備
2.1.1 磁控濺射系統(tǒng)
2.1.2 高溫磁場熱處理系統(tǒng)
2.2 樣品的性能表征
2.2.1 X射線衍射儀(XRD)
2.2.2 振動樣品磁強計(VSM)
2.2.3 電子自旋共振儀(ESR)
2.2.4 原子力顯微鏡(AFM)
2.2.5 磁光克爾顯微鏡(MOKM)
第三章 Co/IrMn雙層膜的非共線磁各向異性研究
3.1 樣品的制備
3.2 薄膜的結(jié)構(gòu)與形貌表征
3.3 薄膜的靜態(tài)磁性研究
3.4 Co層厚度對非共線各向異性角度的影響
3.5 不對稱磁化翻轉(zhuǎn)過程研究
3.6 本章小結(jié)
第四章 Pt/Co/IrMn體系的交換偏置場及磁疇結(jié)構(gòu)研究
4.1 IrMn層厚度對薄膜的交換偏置場和疇結(jié)構(gòu)的影響
4.1.1 樣品制備
4.1.2 薄膜的靜態(tài)磁性研究
4.1.3 薄膜的磁疇結(jié)構(gòu)研究
4.1.4 脈沖磁場驅(qū)動薄膜的疇壁運動
4.2 磁場熱處理溫度對薄膜的靜態(tài)磁性和疇結(jié)構(gòu)的影響
4.2.1 退火溫度對交換偏置場的影響
4.2.2 退火溫度對磁疇結(jié)構(gòu)的影響
4.3 Co層厚度對薄膜的靜態(tài)磁性和疇結(jié)構(gòu)的影響
4.3.1 薄膜的靜態(tài)磁性研究
4.3.2 薄膜的磁疇結(jié)構(gòu)
4.4 (Pt/Co)n/IrMn多層膜的交換偏置場及疇結(jié)構(gòu)研究
4.4.1 周期數(shù)對薄膜的交換偏置場的影響
4.4.2 周期數(shù)對薄膜磁疇結(jié)構(gòu)的影響
4.4.3 溫度對薄膜磁性的影響
4.5 本章總結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻
在學(xué)期間研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]原子力顯微鏡原理及磁疇測量[J]. 李崇香,池濟宏,馮浩,牛振風,茹明博,陳春梅,楚春雙,姜風偉. 河北北方學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(04)
[2]熱處理對微型磁致伸縮材料傳感器磁性能的影響[J]. 胡佳佳,葉雪梅,胡靜. 常州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(02)
[3]熱處理工藝對Fe-79%Ni軟磁合金磁性能的影響[J]. 劉天佐,曹靜,夏天東,趙文軍. 磁性材料及器件. 2006(01)
[4]原子力顯微鏡的基本原理及其方法學(xué)研究[J]. 朱杰,孫潤廣. 生命科學(xué)儀器. 2005(01)
[5]真空與磁場熱處理改善FeCo合金的軟磁性能[J]. 畢曉昉,張善慶,朱芳鎮(zhèn),徐惠彬. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2004(10)
[6]巨磁電阻效應(yīng)[J]. 聶向富,馬麗梅,郭革新,孫會元,唐貴德. 河北科技大學(xué)學(xué)報. 2003(02)
[7]原子力顯微鏡及其應(yīng)用[J]. 劉小虹,顏肖慈,羅明道,李偉. 自然雜志. 2002(01)
博士論文
[1]射頻反應(yīng)磁控濺射制備高頻用Fe-N薄膜結(jié)構(gòu)與磁性的研究[D]. 李曉宇.蘭州大學(xué) 2014
碩士論文
[1]界面效應(yīng)對Fe基軟磁薄膜高頻性能及垂直各向異性的調(diào)控[D]. 謝宏康.蘭州大學(xué) 2019
[2]Ta\CoFeB\MgO多層膜中垂直各向異性的研究[D]. 郝良.蘭州大學(xué) 2015
本文編號:3679205
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