隨著科技的發(fā)展,人們對于電子器件尺寸和功能的要求越來越高。反�；魻栃ˋnomalous Hall Effect,AHE）作為自旋電子學中的主要效應之一,是表征鐵磁材料輸運性能的一種重要方法。目前關于反�；魻栃难芯看蠖嗉性谄浔菊鳈C制（intrinsic contribution）、斜散射（skew scattering）和邊跳散射（side-jump scattering）三種散射機制中。已有理論研究表明,反�；魻栃c元素的費米面位置息息相關,也有研究指出,反�；魻栃须s質散射的貢獻強烈依賴于薄膜有序度、薄膜厚度等物理因素。基于此,本論文的研究分為以下兩個方向:1.選取不同組分的L10（FexNi1-x）0.5Pt0.5（0<x<1）有序合金薄膜,研究費米面位置對反�；魻栃恼{控機制。利用直流磁控濺射法制備L10 FexNii-xPt三元有序合金薄膜,所有樣品均為fct結構,薄膜厚度為15±3 nm。利用ρxy=a’ρxx0+a"ρxxT+bρxx2公式對霍爾數據進行擬合分析。結果表明,隨著Fe含量x的增大,Ni原子被Fe原子替代,費米面位置升高,費米面上的貝... 

【文章來源】：西安理工大學陜西省

【文章頁數】：59 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

霍爾效應示意圖[20]

?1954年，R.Karplus和J.M.Luttinger提出了Karplus-Luttinger理論[22]，在不考慮晶格內部聲子和雜質散射的情況下，在理想晶格能帶中運動的載流子存在一個反常速度，該反常速度與貝里曲率呈正相關關系，在外加電場時，自旋向上和自旋向下的電子占據數不相等，使得電子產生一個橫向電流，從而產生內稟的反常霍爾效應[17]。該推論指出反�；魻栃亲孕壍礼詈系谋厝唤Y果，取決于材料本身的能帶結構，因此將這種機制稱為本征機制[4,23]。本征機制中的反�；魻栯娮杪逝c縱向電阻率之間呈二次方依賴關系(~2)，如圖1-2為本征機制的過程示意圖。圖1-2本征機制過程示意圖[24]Fig.1-2Theschematicdiagramofintrinsiccontribution[24](2)斜散射機制1955年J.Smit指出由于自旋軌道耦合作用的存在，使得電子在雜質附近發(fā)生不對稱散射，導致其運動軌跡偏移了原本的方向，電子經多次散射后在導體兩側產生積聚，從而產生反�；魻栯妷�，并將這種機制稱為斜散射機制[25,26]。斜散射機制中的反�；魻栯娮杪逝c縱向電阻率之間呈一次方依賴關系(~)，如圖1-3所示為斜散射過程示意圖。

西安理工大學碩士學位論文4圖1-3斜散射過程示意圖[24]Fig.1-3Theschematicdiagramofskewscattering[24](3)邊跳機制1970年，L.Berger又提出了邊跳散射機制[10]。由于自旋軌道耦合作用的影響，固定自旋方向的電子在運動過程中每受到一次散射后都會產生一個橫向位移，而該方向上累積的電荷會導致反�；魻栯妷旱漠a生[27,28]。斜散射機制中的反�；魻栯娮杪逝c縱向電阻率之間呈二次方依賴關系(~2)，如圖1-4所示為邊跳散射過程示意圖。圖1-4邊跳散射過程示意圖[24]Fig.1-4Theschematicdiagramofside-jumpscattering[24]1.3L10FePt有序合金薄膜反�；魻栃难芯吭谀壳白孕娮訉W材料的研究領域中，L10FePt有序合金薄膜具有很高的垂直磁晶各向異性(Ku>107erg/cm3)而被認為是最具潛力的垂直磁記錄材料，這一屬性使得人們對L10FePt有序合金體系的反�；魻栃M行了廣泛研究。FePt合金薄膜是指Fe和Pt原子比為1:1時的合金薄膜，如圖1-5為FePt合金的平衡相圖，當Pt含量為25%左右時為L12相Fe3Pt有序合金，當Pt含量在50%附近時為L10相FePt有序合金，而在Pt含量為75%左右時形成的是L12相FePt3有序合金。從圖中可以看出，三種合金中的原子比不同，導致從無序相轉變到有序相的溫度也不同，其中L10Fe50Pt50合金的相轉變溫度在1300℃左右。在室溫下制得的FePt為無序面心立方結構(face-centeredcubic,fcc)，F(xiàn)e原子和Pt原子占據晶格位點的概率相同，表現(xiàn)為軟磁特性，稱為無序FePt。經高溫退火以后FePt從無序的面心立方結構轉變?yōu)橛行虻拿嫘乃姆浇Y構(face-centeredtetragonal,fct)，表現(xiàn)為硬磁特性，稱為L10有序FePt，在完全有序的FePt中，F(xiàn)e原子和Pt原子以層狀堆積依次占據(002)晶面上的格點，其結構示意圖見圖1-6。?


本文編號：2961590