近年來,電流誘導磁化翻轉的磁隨機存儲器器件迅速占據(jù)了磁隨機存儲器研究的主導地位,研究重點之一就是如何有效降低誘導磁化翻轉的臨界極化電流。相關實驗表明,采用高自旋極化的材料和具有垂直磁各向異性的磁結構均有利于降低誘導磁化翻轉的臨界極化電流。Co基Heusler合金因為具有大的自旋極化、阻尼小、居里溫度高等特點,成為實現(xiàn)垂直磁各向異性的理想鐵磁層代表,因此,本論文以具有典型的高自旋極化率的Co基Heusler合金Co₂MnSi（CMS）為鐵磁層,采用JGP-560型磁控濺射系統(tǒng),在玻璃基片上制備了重金屬（Ta,Hf,Pd）/Co₂MnSi/氧化物（MgAl₂O₄,Al₂O₃）系列薄膜,系統(tǒng)探究了該系列薄膜的垂直磁各向異性（PMA）,具體實驗內(nèi)容如下:（1）實驗研究了不同重金屬層對CMS/MgAl₂O₄（MAO）結構PMA的影響。實驗結果表明:以Ta,Hf充當重金屬層,Ta/CMS（5 nm）/MAO（1 nm）,Hf/...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 磁隨機存儲器(MRAM)的發(fā)展及現(xiàn)狀
    1.2 Heusler合金材料
        1.2.1 半金屬材料簡介
        1.2.2 Co-Heusler合金材料
    1.3 垂直磁各向異性
        1.3.1 垂直磁各向異性概述
        1.3.2 常用的垂直磁各向異性材料
        1.3.3 界面誘導垂直磁各向異性的國內(nèi)外研究進展
        1.3.4 有效磁各向異性能及其測定
    1.4 研究目的和主要研究內(nèi)容
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 主要研究內(nèi)容
第二章 薄膜的制備及分析和表征方法
    2.1 薄膜材料的制備
        2.1.1 濺射鍍膜
        2.1.2 磁控濺射鍍膜
    2.2 磁控濺射系統(tǒng)簡介
    2.3 薄膜制備過程
        2.3.1 襯底的清洗
        2.3.2 靶材的放置
        2.3.3 測定濺射速率
        2.3.4 鍍膜過程
    2.4 薄膜檢測方法
        2.4.1 X射線衍射(XRD)測試
        2.4.2 原子力顯微鏡(AFM)測試
        2.4.3 交變梯度磁強計(AGM)測試
第三章 不同重金屬層對Co₂MnSi/MgAl₂O₄ 多層膜垂直磁各向異性的研究
    3.1 引言
    3.2 實驗方法
    3.3 實驗結果與討論
        3.3.1 重金屬層表面形貌測量的分析
        3.3.2 不同重金屬層的CMS/MAO多層膜垂直磁各向異性的研究
        3.3.3 重金屬Pd厚度對CMS/MAO多層膜垂直磁各向異性的影響
        3.3.4 HM/CMS界面誘導HM/CMS/MAO多層膜垂直磁各向異性的分析
    3.4 結論
第四章 Pd/Co₂MnSi/MgAl₂O₄ 多層膜垂直磁各向異性研究
    4.1 引言
    4.2 實驗方法
    4.3 Pd/CMS/MAO多層膜的垂直磁各向異性(PMA)
        4.3.1 氧流量對Pd/CMS/MAO薄膜PMA的影響
        4.3.2 基底溫度對Pd/CMS/MAO薄膜PMA的影響
        4.3.3 MAO厚度對Pd/CMS/MAO薄膜PMA的影響
        4.3.4 CMS厚度對Pd/CMS/MAO薄膜PMA的影響
    4.4 Co-Heusler合金Co₂MnSi的結構表征
    4.5 界面作用誘導Pd/CMS/MAO多層膜垂直磁各向異性的分析
    4.6 結論
第五章 Pd/Co₂MnSi/Al₂O₃ 多層膜垂直磁各向異性的研究
    5.1 引言
    5.2 實驗方法
    5.3 實驗結果與討論
    5.4 結論
第六章 全文總結與展望
    6.1 論文工作總結
    6.2 今后工作的建議
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的文章
致謝



本文編號：4034135