Pd/Co多层膜及Heusler合金薄膜制备方法及界面垂直磁特性研究

发布时间：2024-01-27 10:32

　　随着纳米尺度材料的发展,与尺寸和维度紧密相连的界面垂直磁特性一直是磁学研究的热点。其中,由铁磁与非磁金属或者氧化物界面组成的纳米异质结结构具有高热稳定性、强的垂直磁各向异性以及易于半导体工艺兼容等优点,使得Pd/Co多层结构薄膜具有很大的潜力与CMOS技术集成制备新一代的磁电逻辑器件。但是,具有垂直磁各向异性的Pd/Co多层膜通常磁性层厚度较薄从而有效自旋极化低,影响其在自旋电子学领域的应用,因此设计出具有优异性能的Pd/Co多层膜对其在磁电器件上的应用非常重要。理论上,拥有100%的自旋极化率的Heusler合金是自旋电子学领域备受关注的一类新型磁性材料,其中Co₂FeAl_0.5Si_0.5(CFAS)薄膜具有大饱和磁化强度、低阻尼因子和高热稳定性的特点,在自旋电子器件中拥有广阔的应用前景,但是相关的系统研究还较少。本论文对Pd/Co多层膜和CFAS两种垂直磁各向异性薄膜的生长制备工艺及磁、光、电特性进行了系统的研究,主要内容如下:首先,采用磁控溅射法制备了具有垂直磁各向异性的Pd/Co结构薄膜,对磁性层厚度对其磁特性的...

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 磁随机存储器
    1.2 界面垂直磁各向异性的研究进展
    1.3 Co/Pd多层膜
    1.4 Co基Heusler合金Co₂FeAl_0.5Si0.5

    1.5 本论文的研究内容和章节安排
第2章 薄膜的制备及表征
    2.1 磁控溅射原理
    2.2 薄膜的制备
        2.2.1 高真空磁控溅射系统
        2.2.2 基片的清洗
        2.2.3 退火处理
    2.3 薄膜样品磁光电的表征
        2.3.1 薄膜样品的磁性能测试
        2.3.2 反常霍尔效应的测量
        2.3.3 磁光克尔效应的测量
    2.4 本章小结
第3章 Pd/Co多层膜的的制备及磁特性的研究
    3.1 薄膜的制备
    3.2 实验结果与讨论
        3.2.1 不同磁性层厚度对多层膜磁性能的影响
        3.2.2 MgO厚度对多层膜磁性能的影响
        3.2.3 界面效应对多层膜垂直磁各向异性的影响
        3.2.4 退火温度对薄膜磁特性的影响
    3.3 本章小结
第4章 垂直Co₂FeAl_0.5Si_0.5合金薄膜的制备及性能研究
    4.1 CFAS垂直磁化体系的制备
    4.2 实验结果与讨论
        4.2.1 退火温度对薄膜PMA的影响
        4.2.2 磁性层厚度对薄膜PMA的影响
        4.2.3 MgO厚度对薄膜的磁特性的影响
        4.2.4 缓冲层Pd厚度对薄膜的磁特性的影响
    4.3 本章小结
第5章 双层CFAS薄膜的制备及表征
    5.1 双层CFAS薄膜的制备
    5.2 实验结果与讨论
    5.3 本章小结
第6章 总结和展望
    6.1 本论文工作总结
    6.2 进一步的工作展望
参考文献
致谢
个人简历、在校期间发表的学术论文与研究成果



本文编号：3886799