一、稀土-过渡族合金双层磁光膜的交换耦合性能分析（论文文献综述）
刘龙[1]（2021）在《稀土基磁性多层膜中的磁相互作用和磁畴结构》文中研究说明以Nd2Fe14B为主相的稀土永磁材料具有优异的磁性能,现已广泛地应用在计算机、汽车、电器设备和航空航天等诸多领域中,为现代社会的快速发展提供了重要支撑。近些年,随着稀土永磁产业的蓬勃发展,对钕（Nd）和镨（Pr）元素的消耗也日益加重。而以La2Fe14B、Ce2Fe14B和Y2Fe14B为基体磁体的内禀磁性能较差,很难满足应用需求,造成了高丰度稀土元素镧、铈和钇（La、Ce和Y）的大量积压。为了平衡利用稀土资源和稀土永磁产业的长期发展,发展高丰度稀土永磁体具有重大经济效益。通过调控微结构可以改变磁性相之间的相互作用,进而提高高丰度稀土永磁体的磁性能。稀土元素自身具有强自旋轨道耦合,而且改变温度或者成分可以调控稀土过渡金属亚铁磁体的磁性。这两个特点使稀土元素在自旋电子学的研究中发挥着重要作用。为了推广高丰度稀土永磁材料的应用,特别是拓展稀土元素在自旋电子学中的研究,例如在自旋轨道扭矩和手性畴壁运动等方面的研究,本论文包含以下两个部分内容:（1）在传统的Nd-Fe-B永磁材料体系中,本工作通过微结构设计提高了高丰度稀土永磁薄膜的矫顽力、矩形度和温度稳定性。采用磁控溅射技术制备了（La,Nd,Dy）-Fe-Co-B单层膜以及含有钽（Ta）插层的复合多层膜。结合初始磁化曲线、磁力显微镜观察磁畴和微磁学理论分析方法,可以确定矫顽力机制是形核机制主导的混合型机制。Ta插层可以提供更多钉扎中心、减少形核中心、削弱Nd-Fe-B 晶粒间的交换耦合和增强不同 2:14:1 型晶粒间的长程静磁相互作用,从而提高多层膜的矫顽力。在具有垂直磁各向异性的La-Nd-Fe-B/Ta/Co多层膜和La-Nd-Fe-B（薄膜）/Ta/Co（点阵）的复合结构中,研究发现点阵结构样品具有更好的矩形度。采用一阶翻转曲线分析方法分析磁相互作用和磁化翻转过程,并结合磁力显微镜观察磁畴演变规律,可以确定新畴形核和扩展造成了不可逆磁化翻转,钴（Co）点阵自身的形状各向异性能够增强偶极相互作用,进而导致更强的层间相互作用有助于提高磁滞回线的矩形度。对比300 K和150 K两个温度下多层膜和点阵复合结构样品的矫顽力和剩余磁极化强度值后发现,点阵复合结构样品的矫顽力和剩余磁极化强度的变化均更小,进而判断La-Nd-Fe-B薄膜和Co点阵的复合结构具有更高的温度系数和稳定性。（2）采用磁控溅射技术和微加工工艺,本工作制备了 Pt/Co/Ho（楔形）多层膜结构和GdCo/Ru/GdCo人工反铁磁异质结构,并系统地研究了其中的Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用（Dzyaloshinskii-Moriya interaction,DMI）和自旋轨道扭矩（spin orbit torque,SOT）效应。采用电流诱导的反常霍尔回线偏移方法,研究发现,随着钬（Ho）厚度的增加,DMI交换系数和自旋扭矩效率总体趋势是逐渐减小,表明Ho和铂（Pt）的自旋霍尔角符号相同。在面内辅助场下,施加外加电流后,可以实现电流诱导的从一个磁化态到另一个磁化态的确定性磁化翻转。如果面内辅助场小于DMI等效场,可以观察到左手手性尼尔型畴壁的非对称运动。在GdCo/Ru/GdCo人工反铁磁结构中,改变中间钌（Ru）隔离层厚度可以改变两层GdCo之间的耦合方式。其中,两层GdCo之间的反铁磁耦合可以显着增强SOT效应。对于强铁磁和强反铁磁耦合的样品中,在层间交换耦合（interlayerexchange coupling,IEC）和SOT效应的共同协作下,可以实现在两个平行态和反平行态之间的磁化翻转。IEC随着Ru隔离层厚度超过0.57 nm而变弱,此时可以观察到电流诱导的多态磁化翻转过程。
陈倩[2]（2020）在《磁性薄膜中的自旋动力学研究》文中研究表明磁动力学过程的研究对基础物理的发展和自旋电子学器件性能的提高都有着重要意义。随着磁性材料结构和有效场分布的变化,磁矩的集体进动表现出多种多样的模式。这些丰富的磁动力学过程反应了磁性材料的磁动力学性质,并可通过多种手段进行调控。本论文系统研究了坡莫合金（permalloy,Py）铁磁连续薄膜及微纳米结构中的磁矩进动的各类模式,以及Nd基非磁材料-坡莫合金磁性异质结和磁性多层膜中磁动力学过程,主要的研究内容概括如下:1.坡莫合金薄膜中的各类自旋进动模式的形成条件和调控方式在观察到Py连续薄膜中垂直膜面的自旋驻波进动模式基础上,我们发现微量稀土（rare earth,RE）掺杂即可显着调控Py100-xREx（RE=Gd、Nd和Tb）薄膜中的静态和动态磁性。其中3 at.%的Nd掺杂即可导致Py-RE的交换系数有近44%的衰减;4 at.%的Tb掺入就能使Py-RE的Gilbert阻尼因子（α）增加至Py本征阻尼的12.5倍。通过设计具有不同尺寸和间距的Py微纳米矩形单元阵列,我们观察到了各类面内自旋驻波进动模式。结合理论拟合和微磁学模拟,我们发现具有不同模式数的面内自旋驻波的边界钉扎系数不同,取决于靠近边界处的磁矩的动态钉扎作用。2.Nd基非磁材料-坡莫合金磁性异质结中的磁动力学通过在Py连续薄膜上覆盖轻稀土Nd基非磁薄膜,我们成功实现对Py动态磁性的调控。在Py/Nd异质结中,Py薄膜的Gilbert阻尼因子随Nd覆盖层厚度的增加而先增加后趋于稳定,最大增量在Py本征阻尼的6倍以上。通过逆自旋霍尔效应测试和在界面插入非磁层Cu,我们证明了Py/Nd异质结中磁阻尼增量主要来自于界面作用。利用这种界面性质,通过在Cu纳米薄膜中掺杂Nd,可同时实现对Py/CuNd异质结界面状态和非磁层自旋轨道耦合的设计,进而有效调控了Py的磁阻尼。3.磁子阀结构中自旋层间传输及其调控通过设计Py/Cu/FeCoTb磁性多层膜结构,我们研究了两磁层的磁化取向对Py动态磁性的影响。结果显示,在两磁层静态交换耦合可以忽略不计的情况下,当相对磁化取向由面内平行状态（P）变为反平行状态（AP）时,层间相互作用和Py的磁阻尼都增大;在AP状态下的Gilbert阻尼因子是其在P状态下时的5倍;表明在AP状态下自旋信号在层间传输过程中受到的损耗更多,自旋弛豫更快。利用时间分辨磁光克尔效应技术,我们研究了磁子间相互作用和界面损耗对自旋阀中磁子传输的影响。通过比较Py/Cu/FeCo和Py/Cu/Py这两种自旋阀结构,我们证明磁子间的相互作用与其本征频率有关,本征频率接近的磁子间相互作用相对较小;通过研究有稀土插入层的Py/Tb/Cu/FeCo/Gd自旋阀结构,我们发现稀土插入层会增加自旋角动量在界面处的损耗,从而间接地减小两铁磁层中磁子的相互作用强度。这项研究对以磁子阀为基础的磁子器件的发展有重要的推动作用。
杜洪磊[3]（2020）在《FeCo基磁各向异性三明治薄膜的层间交换耦合及光学模共振增强研究》文中进行了进一步梳理基于铁磁共振的射频和微波器件被广泛地应用于通讯、信息、航空航天以及军事等领域,科技的不断发展对器件的共振频率提出更高的要求。软磁材料的铁磁共振频率决定了磁性高频器件的工作频率上限。随着当今集成电路技术的发展,无外加偏置磁场（自偏置）条件下的高频软磁薄膜材料成为急需材料。近年来,针对具有磁各向异性的自偏置高频软磁薄膜材料开展了大量的研究工作,如利用倾斜溅射、成分梯度溅射、铁磁/反铁磁层间耦合、磁电耦合等。然而,自偏置铁磁共振频率10 GHz以上的软磁薄膜依然很难获得。最近本课题组发现,在具有强层间耦合作用的铁磁/非磁/铁磁（FM/NM/FM）三明治薄膜中,通过调控铁磁层之间的磁矩相对取向,可以得到铁磁共振频率高达18 GHz以上的纯光学模共振,且具有很高的磁导率,有望成为一类具有实用价值的高频软磁材料。因此,研究层间交换耦合机理,调控光学模共振频率和磁导率,成为重要的研究课题。本论文围绕FeCo基磁各向异性三层膜中光学模的形成和调控机制,从样品制备方法、中间非磁层厚度以及通过磁电耦合效应调控等多方面入手开展了一系列工作,主要内容概括如下:（1）通过倾斜溅射法和成分梯度溅射法两种工艺分别制备了FeCoB/Ru/FeCoB（tRu=3.0A）三层膜,均观察到铁磁共振增强现象。倾斜溅射法制备的FeCoB/Ru/FeCoB三层膜相比单层FeCoB具有更好的单轴磁各向异性,各向异性场HK从85 Oe增大到417 Oe,对应的零磁场铁磁共振频率fr从4.23 GHz提高到8.36 GHz,阻尼损耗α仍保持在0.012。特别是由成分梯度溅射法（CGS）制备的三层膜获得了稳定的超高频纯光学模铁磁共振。CGS-FeCoB单层薄膜HK约为90 Oe,但由于强反铁磁耦合作用,三层膜的交换耦合场JICE高达2534 Oe,使得光学支共振频率骤增到18.68 GHz,且初始磁导率μi仍保持在13以上,达到了可实际应用的水平。还发现在特定转换磁场下,其铁磁共振模式可在超高频光学模共振和低频的声学模共振间无损切换,这为频率可重构微波器件设计提供了新的可能。（2）探究不同中间层厚度对FeCoB/Ru/FeCoB三明治薄膜中铁磁层耦合方式以及铁磁共振性质的影响。以CGS-FeCoB单层膜为基础,制备了一系列不同Ru厚度的FeCoB/Ru/FeCoB样品,发现铁磁耦合方式随tRu的变化存在振荡关系,在反铁磁耦合与铁磁耦合间变换,并伴随着耦合强度J的快速衰减。在2.1 A≤tRu ≤15.0A区间范围内均可同时观察到声学支与光学支铁磁共振。特别的,在tRu=3.0A的双线性型耦合（bilinearcoupling）下,得到了单纯的光学支铁磁共振,J1高达-4.41 erg/cm2,frO 19.55 GHz。（3）在（011）切向的PMN-PT单晶衬底上,制备了具有纯光学模共振的FeCoB/Ru/FeCoB三明治薄膜,探究了磁电耦合效应对光学模共振性能的影响。在磁电耦合效应的作用下,三层膜样品的易轴方向随外加电场的增大发生逆时针旋转,且转角大小可通过电场来控制。在外加电场达到10 kV/cm时,易轴方向旋转了 90°,实现了光学模难易轴的互易,并基本保持了原有的高频微波性能,这为光学模工程提供了新的角度。（4）设计并制备了基于光学模共振单元的多种多层膜结构:（FeCoB/Ru）n、[（FeCoB/Ru/FeCoB）/MgO]n 以及[（FeCoB/Ru/FeCoB）/ZnO]n 超晶格结构。最终在[（FeCoB/Ru/FeCoB）/ZnO]n超晶格厚膜中,磁性层的总厚度达到了 250 nm,有效提高了光学模共振样品的磁能密度,并且自偏置光学模共振频率保持在13.5 GHz以上的,初始磁导率高于15。样品在磁场调控下仍旧可以实现双模式铁磁共振的可逆切换:低场区（0-114Oe）为高频光学模共振,高场区（>1140e）转变为低频的声学模共振（约4.5 GHz）。该超晶格结构将为设计和制造多功能集成电路器件提供更大的自由度。
王向谦[4]（2020）在《Co基磁性多层膜的磁各向异性与磁化翻转研究》文中研究指明近年来,随着人工智能、物联网和大数据等新一代信息技术成为推动社会经济发展的关键基础和重要引擎,使得人们对信息存储技术水平的要求日益增高。基于垂直磁各向异性（PMA）材料的自旋转矩磁性随机存取存储器（STT-MRAM）由于拥有较高的磁存储密度、良好的热稳定性等优点,使得PMA磁性薄膜成为了当前的研究热点。本文以Co基多层纳米薄膜为主要研究对象,通过多种调控手段,对磁性多层膜的磁各向异性和磁化翻转过程进行了系统性的研究与分析。本研究对垂直磁性存储技术和磁传感器技术的发展具有重要意义。本文的主要研究内容如下:1、研究了沉积周期﹑中间层厚度和退火温度等参数的变化对[Ta/CoFe]n多层膜面内磁各向异性、薄膜微观结构及高频磁特性带来的影响,并利用CoFe/Cu/CoFe结构的人工反铁磁层（SAF）对自旋阀的磁电阻率和交换偏置场进行了系统性的调控。结果表明薄膜的高频性能对层周期数、Ta层厚度和退火温度都有较强的响应,并发现SAF结构能够显着的提升自旋阀薄膜的交换偏置场,而自旋阀的磁电阻率则更依赖于真空磁热退火温度。2、研究了层周期数、Co层厚度、薄膜图案化和低温对[Pt/Co]N多层膜的垂直磁各向异性和翻转场分布的影响。发现样品的PMA会随着周期数的增加变强,而Co层厚度的增加则会减弱薄膜的PMA,两种调控方法都会使磁畴的成核场朝着+Hr移动,而湮灭场朝着-Hr移动,可逆翻转过程变长,不可逆翻转比例下降。另外与连续膜相比,[Pt/Co]N多层膜线阵列和点阵列的矫顽力和剩磁比变大,成核场和湮灭场分布位置越来越近,可逆翻转范围变短,而且不同的图案结构对翻转场分布产生的影响也不同。并且发现在300K以下时,[Pt/Co]N多层膜表现出更强的垂直磁各向异性。3、研究了CoFe层的厚度、样品结构和磁热退火条件对[Pt/CoFe/MgO]n多层膜的垂直磁各向异性、磁畴结构和磁化翻转过程的影响。结果发现样品的PMA和不可逆翻转场分布位置强烈依赖于CoFe的厚度,并且当样品结构反置时,薄膜内的磁畴宽度发生了明显的变化;经过适当温度的退火能够有效改善样品的PMA,而且[Pt/CoFe/MgO]10薄膜的PMA对低温的响应程度要强于[Co/Pt]n多层膜。4、研究了重金属覆盖层的材料种类、厚度和溅射功率对CoFe多层膜PMA的影响。结果表明[Pt/CoFe/X]10垂直磁各向异性的强弱取决于重金属覆盖层X的5d电子数,覆盖层材料的5d电子数越少,薄膜的可逆翻转过程越长;并且发现通过调节覆盖层厚度和溅射功率能够有效的调控样品的PMA和翻转场分布。
魏钰睿[5]（2020）在《垂直各向异性对钯基铁磁薄膜中磁畴/磁畴壁运动以及斯格明子的调控》文中研究指明现如今,随着5G和物联网时代的到来,越来越多的高科技电子产品走进了人们的世界,由此而带来的是便捷、舒适和互联互通的生活。然而,高科技电子产品所对应的电子元器件在使用过程中出现了越来越多的问题,例如读取速度慢、寿命短以及功耗较高等。如何更好地解决这些问题对于未来的信息存储和低功耗逻辑器件的发展是至关重要的。伴随着以拓扑磁性材料研究为基础的自旋电子学的快速发展,磁性超薄膜材料中磁畴/磁畴壁动力学的调控成为了科学研究的焦点,特别是探究新的调控方式对于磁畴壁动力学的基础研究及在未来低功耗器件中的应用来说是非常重要的。斯格明子由于尺寸小、驱动电流密度低和稳定性好等优点,其有望作为未来高密度和低能耗器件的重要载体。然而,斯格明子在器件实用化的过程中依然面临着很多问题,例如室温下能稳定斯格明子的材料比较少、斯格明子的稳定依赖于外场的存在等。因此,如何实现室温零场下稳定存在的斯格明子现在依旧是研究的热点。围绕着上述问题,本论文以垂直各向异性对钯基铁磁性薄膜中畴壁动力学和斯格明子的调控为研究主题,通过磁控溅射的方法制备了[Co/Pd]n/Py磁性超薄膜体系、Pd/Co/Ru磁性异质结以及Pd/Co/Pd多层膜材料体系,利用铁磁共振、磁畴观测和微磁学模拟等多种手段来探究其中的变化规律。主要的研究内容如下:1.研究了对[Co/Pd]n/Py磁性超薄膜体系高频特性的调控。通过铁磁共振的研究得到了在室温和低温下Co/Pd的周期数对[Co/Pd]n/Py磁性薄膜的高频特性调控的变化规律。结果表明,当温度从300 K降低到50 K时,铁磁共振的共振场Hr会减小,铁磁共振的共振线宽（35）H会增大。利用一阶反转曲线（FORC）研究了[Co/Pd]6/Py磁性薄膜中的自旋重取向转变过程,并且通过2D和3D FORC相图得到了自旋重取向转变过程中磁畴相的变化规律。从结果中可以看到,在自旋重取向过程中磁畴相从垂直相变为多畴相。通过低温下的铁磁共振得到了[Co/Pd]6/Py磁性薄膜在自旋重取向转变过程中高频特性的变化规律。利用磁力显微镜的观测并研究了垂直加场和倾斜磁化后[Co/Pd]4/Py磁性薄膜中剩磁态下磁泡演变过程的变化规律。通过微磁学模拟的方法研究了磁泡的演变过程及其变化规律。利用铁磁共振的方法研究了[Co/Pd]4/Py磁性薄膜中亚稳态磁泡和磁化饱和态的高频特性,并且得到了这两种状态下高频响应的变化规律。研究结果表明,亚稳态磁泡所对应磁谱的共振峰比磁化饱和态所对应磁谱的共振峰要宽。2.在[Co/Pd]2/Py3nm磁性超薄膜体系和Pd/Co/Ru磁性异质结中,研究了表面声波辅助磁畴壁运动的变化规律。通过激光直写、离子束刻蚀和磁控溅射的方法得到了表面声波器件,并在该器件上制备了[Co/Pd]2/Pd（t nm）/Py磁性多层膜和Pd/Co/Ru磁性异质结。利用极向磁光克尔显微镜观测了上述样品中的磁畴结构。通过不同厚度的非磁性金属Pd的插入来研究[Co/Pd]2/Pd（t nm）/Py磁性超薄膜体系中垂直各向异性（PMA）改变过程中由脉冲磁场和表面声波驱动磁畴壁运动的变化规律。通过磁光克尔显微镜的方法测试了Pd/Co/Ru磁性异质结中的DMI,并且研究了Pd/Co/Ru磁性异质结中由脉冲磁场和表面声波驱动的磁畴壁运动变化规律。研究结果表明,可以通过改变垂直各向异性和界面的DMI来调控表面声波辅助磁畴壁运动的速度大小。3.在斯格明子的调控研究中,通过在[Pd/Co/Pd]n多层膜中调整Co层、Pd层的厚度和周期数来调节Keff和DMI界面,并研究了室温零场下斯格明子和高密度斯格明子的演变过程。通过振动样品磁强计（VSM）表征了[Pd/Co/Pd]n多层膜的静态磁性。在结构对称方面,利用磁力显微镜的观测研究并得到了[Pd（3）/Co（0.4）/Pd（3）]n多层膜中室温零场下斯格明子的变化规律以及[Pd（3）/Co（0.6、0.8、1.0）/Pd（3）]n多层膜中剩磁态下磁畴的演变过程。通过微磁学模拟的方法研究了这种零场斯格明子的演变过程及其变化规律。在结构不对称方面,利用洛伦兹透射电镜研究了[Pd/Co/Pd]n多层膜中斯格明子随外加磁场的演变过程及其变化规律。通过一阶反转曲线相图来研究并帮助理解[Pd/Co/Pd]n多层膜样品中斯格明子的演变过程。
王亚宏[6]（2019）在《稀土—过渡垂直软/硬磁多层膜制备及磁电特性研究》文中研究说明基于磁隧道结的磁随机存储器的巨大市场潜力有望取代传统的静态与动态随机存储器,成为新一代通用存储器。非晶重稀土-过渡合金薄膜具有良好的垂直磁各向异性和稳定性,可应用于磁随机存储器领域。其中GdFeCo、TbFeCo等传统磁光存储介质薄膜目前也广泛应用于热点超快磁记录和磁电器件上,研究其制备方法和垂直磁特性具有非常重要的意义。基于以上现状,本论文成功制备了稀土-过渡金属（Gd,Tb）-FeCo薄膜以及软/硬磁多层膜结构,系统的研究了薄膜和多层膜的磁电特性。主要研究内容和结论如下:首先,复合靶采取FeCo合金靶和稀土Gd贴片的组合方式,通过射频磁控溅射制备了一系列非晶GdFeCo薄膜。实验结果表明,溅射功率能够有效调节薄膜磁特性,随着溅射功率的增加,薄膜磁特性由富过渡（TM-rich）向富稀土（RE-rich）转变。这归因于溅射功率对非晶GdFeCo薄膜成分的微调,并通过热磁曲线的测量得到验证。其次,制备了结构为Si/Ta/MgO/GdFeCo/MgO多层膜样品。MgO作为电介质层,使得多层膜结构可施加适当外加电场。利用极向磁光克尔效应表征方法,研究了电场对薄膜磁电特性的影响。结果表明,负偏压能够明显调节GdFeCo薄膜的矫顽力。进一步改进薄膜结构有望应用于电场调控技术。随后,通过调节溅射工艺调控薄膜的磁电特性,成功制备了双层GdFeCo反铁磁耦合结构。结果表明,零场附近两层GdFeCO的净磁矩大小相当、方向相反而相互抵消,并且在高场中实现了多次磁化反转。对于研究反铁磁耦合材料具有重要价值。最后,成功制备了GdFeCo/TbFeCo软/硬磁结构多层膜,研究了软磁层厚度对多层膜磁电特性的影响。随着GdFeCo厚度的增加,在异质结构中逐步观察到交换弹簧（exchange-spring）和软硬两磁相反转;并发现体系中高达几百奥斯特的垂直交换偏置场;测量出垂直交换能介于0.18–0.30erg/cm2的范围内,并且交换能随着GdFeCo层厚度的增加而增大。这可归因于我们实验范围内GdFeCo层的垂直各向异性增强。通过结合具有不同磁特性的单层磁性薄膜可获得具有期望特性的复合多层膜。
董硕[7]（2018）在《重稀土-过渡族三元合金及Co2MnSi合金薄膜的制备及特性研究》文中研究指明本论文中主要制备了重稀土-过渡金属（Dy,Tb）FeCo以及Heusler合金Co2MnSi（CMS）薄膜,研究了不同工艺参数对薄膜的磁及结构特性的影响。主要内容如下:首先,采用FeCo靶与Dy片组合的镶嵌靶,利用直流磁控溅射的方式制备出了具有较好垂直磁各向异性的DyFeCo薄膜。实验分析发现,溅射功率和工作气体流速对DyFeCo薄膜的成分影响明显。改变溅射功率,可以制备出富过渡（TM）和富稀土（RE）两种类型的DyFeCo薄膜。适当的溅射功率和工作气体流速,可以提升DyFeCo薄膜的垂直磁各向异性。与此同时,采用FeCo靶与Tb片组合的镶嵌靶,利用射频磁控溅射的方式成功制备出了具有垂直磁各向异性的非晶TbFeCo薄膜。通过改变溅射功率、Ta缓冲层厚度和磁性层厚度等参数,实现了对TbFeCo薄膜垂直磁各向异性的调节。其次,在常温下利用直流磁控溅射法制备了结构为Si/Ta/Mg O/CMS/Ta的样品,研究了溅射功率对CMS薄膜面内磁特性及结构特性的影响。热磁特性分析发现,当加热温度达到400℃以后,薄膜的饱和磁化强度开始增大,逐渐由弱磁性转变为强磁性。随着加热温度的继续升高,溅射功率越大的薄膜,磁相变发生的越迅速。结构特性分析表明,薄膜经400℃退火后发生了晶化,并且晶粒尺寸与薄膜的溅射功率和退火温度相关。薄膜退火后的磁特性和方块电阻变化表明,适当的溅射功率和退火温度,能够获得软磁性能较好的CMS薄膜。最后,成功制备了Ta为中间层,不同厚度的TbFeCo薄膜分别作为底层和顶层的多层膜结构薄膜,并且成功观察到了两个磁性层在不同外场下的连续翻转。
张伟[8]（2018）在《磁性多层膜异质结中飞秒激光诱导超快退磁机制的研究》文中研究表明1996年,E.Beaurepaire等科学家发现的飞秒激光诱导超快退磁现象为我们提供了在超快时间尺度下操纵磁矩的全新思路,也诞生了一个新的研究领域:飞秒磁学。随后,科学家们在GdFeCo等体系中证实了超快的磁矩翻转,这个翻转时间最快可以到几个皮秒。另一方面,飞秒激光诱导产生的超快自旋流的发现也为超快磁翻转以及太赫兹发生器等新型自旋电子学器件的研制提供了新的方向。然而,20多年过去了,人们对飞秒激光诱导产生的在亚皮秒尺度上发生的超快退磁现象的物理机制的理解依然不够准确和深入,这主要体现在对一些现象的解释上存在明显的矛盾。比如,Zhang等人的理论以及Koopmans等人的实验结果都证实了自旋轨道耦合强度越强,超快退磁时间越短。但是,S.Iihama等人在实验上观察到Ni薄膜的退磁时间比FePt更快,但是我们知道,FePt这种具有垂直各向异性的体系,其自旋轨道耦合显然是比Ni薄膜更大。还有,A.Eschenlohr等人报道了Ni薄膜中主要是局域的自旋翻转机制对超快退磁起主导作用,这和M.Battiato等人在完全相同的体系中的理论预期完全相反。另外,对于热电子输运导致的超快退磁,A.Eschenlohr等人的实验结果和非局域的自旋超扩散机制吻合的非常好,而N.Bergeard等人在类似的体系中,采用类似的实验构型,得到了类似的实验现象,但是在理论解释上采用的却是完全相反的局域的自旋翻转机制。诸如此类矛盾的存在说明我们对超快退磁机制的理解还有很长的路要走。另外,关于超快退磁时间τM和阻尼因子α之间的关系,理论预期和实验结果之间也存在明显的矛盾,在超快退磁机制的研究当中,这是一个长期存在而未能得到解决的突出问题。比如,2005年,Koopmans等人在理论上预期了二者之间成反比关系。但是,随后的实验结果并不符合这一理论预期,比如,J.Walowski、I.Radu以及国内的学者周仕明老师等分别独立报道了超快退磁时间随着阻尼因子的增大而增大这样的实验结果,他们都是采用向3d过渡族金属中参杂重稀土元素来调控阻尼因子,另外,国内的赵海斌老师等人在CoFeAl薄膜中也证实了超快退磁时间随着阻尼因子增大而增大的现象。这些实验结果都和Koopmans等人给出的理论预期截然相反。更重要的是,阻尼因子所代表的是时间尺度在ns量级的自旋-晶格的相互作用过程,在超快研究的早期工作中,人们一度认为由内禀的自旋晶格耦合决定的弛豫时间就是人们所能操纵磁矩的最短时间,然而,之后更短脉冲超快激光的问世打破了这一极限,实现了亚皮秒尺度的超快退磁,从这个角度讲,我们更是非常有必要去研究这两个时间尺度上发生的动力学行为的关联。因此,本论文将主要围绕着超快退磁时间τM和阻尼因子α二者之间的关系来展开讨论,在此基础上,研究超快退磁的物理机制。我们选择了 Co/Ni铁磁/铁磁耦合的异质结构体系、FeGa/IrMn铁磁/反铁磁交换偏置异质结构体系以及Co/Pt铁磁/非磁性金属的异质结构体系来研究超快退磁的物理机制。一,我们选择了具有优异垂直各向异性的Co/Ni双层膜体系,采用时间分辨的磁光克尔技术分别测量了纳秒和亚皮秒时间尺度下的磁动力学过程,分别得到体系的阻尼因子和超快退磁时间,在实验上证实了二者之间呈线性正比关系,这一结果和基于费米呼吸模型的理论计算非常吻合,并给出了定量的解释。我们得到了体系的自旋翻转几率b2=0.28,这一数值值远远大于单层的Co和Ni薄膜中的数值,这主要来自于Co/Ni界面处的强自旋轨道耦合效应。另外,对于金属多层膜异质结构中的超快退磁机制,往往既包含内禀的自旋翻转的贡献,也包含受激发的自旋依赖的电子输运的贡献,我们提出,通过研究超快退磁时间和阻尼因子的关系可以区分哪一种机制起主导作用。比如,如果超快退磁时间和阻尼因子成正比关系,那么内禀的白旋翻转机制起主导作用,否则,就是非局域的自旋依赖的电子输运机制起主导作用。Co和Ni都是3d过渡族磁性金属,电子的弛豫发生在费米面附近,两者的超快退磁机制一样,这和之前采用的向3d过渡族金属中参杂稀土元素的方法完全不同,在那里,负责提供绝大部分磁矩的是内层的4f电子,但是它们由于远离费米面,并不参与自旋翻转的过程,属于第二类超快退磁体系,因此,这种方法因为同时引入了两种超快退磁机制得到的结果是不可信的。而我们的工作中选取Co/Ni的双层膜体系,因为避免了这一向题而建立起了真正的超快退磁时间和阻尼因子二者之间的关系。二、我们选取FeGa/IrMn交换偏置双层膜体系,主要采用TRMOKE技术研究了 FeGa（10 nm）/IrMn（t nm）交换偏置双层膜系统的ns时间尺度和亚ps时间尺度下的自旋动力学过程。在磁矩进动动力学过程中,我们观察到阻尼因子随着反铁磁厚度的增大先增加后减小的趋势,在反铁磁厚度等于2nm时达到最大值。我们提出,自旋泵浦诱导的自旋流效应是阻尼的主要来源,而界面处的铁磁和反铁磁的交换耦合使得反铁磁在铁磁的带动下发生进动,当反铁磁比较薄的情况下,这种反铁磁的进动产生的自旋流因为反铁磁排列的无序会被大大减弱,而反铁磁大于2nm的时候,反铁磁序建立起来,反铁磁进动产生的自旋流相干加强。在这样的模型下,我们第一性原理计算的结果和实验测量的结果基本趋势是相吻合的。在此基础上,我们测量了超快退磁时间随着反铁磁厚度的增大先减小后增大,在反铁磁厚度为2nm时,达到最小值,这表明阻尼因子对超快退磁过程可能会有重要影响。因为这两个时间尺度上的动力学过程都涉及到自旋角动量的耗散,联系超快退磁时间和阻尼因子的一个重要物理量是界面处的化学势从,这个自旋化学势越大由自旋流起主导作用的阻尼对超快退磁过程的影响越大。很长时间以来,人们一直认为自旋泵浦产生的自旋流是垂直于磁矩的方向,而超快退磁过程的自旋弛豫是沿着磁矩的纵向方向,这两个过程可能不会有联系,而我们的实验结果证实了这两个过程之间确实存在关联,在此基础上,我们提出自旋泵浦效应产生的横向自旋流也可以作为超快退磁的物理机制之一。三、我们在实验上采用时间分辨磁光克尔效应研究了具有纳米磁畴结构的（Co/Pt）20多层膜体系的磁场依赖和激光功率依赖的超快退磁过程。实验结果表明,超快退磁时间和外磁场无关,随着激光功率的增大而增大。我们采用原子尺度动力学模型对实验测量的超快退磁曲线进行模拟,实验和模拟结果非常吻合,证明了在我们的研究体系中,横向自旋热涨落机制对超快退磁过程起主导作用,而磁畴间的超快自旋流效应可以忽略不计。
李巍[9]（2018）在《复杂磁结构的超快自旋动力学研究》文中研究表明随着科学技术的进步,磁存储的存储密度和存储信息的读写速度极限不断被突破,而作为磁存储最常用的储存介质,磁性薄膜得到越来越多研究者的关注。新型纳米磁性随机存储器（Magnetic Random Access Memory,MRAM）被预为“理想的存储”,选取最适合MRAM应用的磁性薄膜成为发展高密度、低功耗和高稳定性存储器件的关键。当前大量研究工作关注于如何提升基于自旋转移力矩（Spin Transfer Torques,STT）的MRAM的性能,其中一项重要的研究方向是通过减小磁性薄膜材料的阻尼系数来减小STT-MRAM的临界翻转电流Jc。基于时间分辨的磁光克尔效应（TR-MOKE）是研究超快自旋动力学的重要手段之一,通过分析超快动力学的进动过程来探讨阻尼系数的影响因素。本论文着重针对两种复杂磁性薄膜结构进行超快自旋动力学研究,从多方面探究阻尼系数与垂直各向异性,样品成分和温度的依赖关系。主要结果包括以下几个方面:一、[Pt/Co]3/MnIr多层膜结构交换偏置大小的调控和超快自旋动力学研究。通过改变非磁性层Pt、磁性层Co以及反铁磁层MnIr的厚度,有效地调控体系的交换偏置场大小;利用TR-MOKE技术对系列样品进行超快自旋动力学过程的研究,研究发现:泵浦激光能量能显着影响样品的垂直磁各向异性和有效阻尼因子。此外,通过改变Pt层和Co层厚度,发现Pt厚度为0.5到1.5 nm,Co厚度为0.8到2.4 nm的变化范围内时,饱和阻尼因子随垂直各向异性的增大而增大。尽管交换偏置的大小与进动阻尼并没有直接的联系,但我们唯象的认为交换偏置不利于阻尼因子的减小。二、稀土-过渡金属组成的非晶薄膜TbFeCo超快自旋动力学研究。当Tb含量从10%到33%变化时,超快退磁幅度随Tb含量增大而增大。证明了在富Fe Co样品中时间尺度为几十皮秒的克尔信号的减小是进动过程,由于Tb阻尼因子很大导致进动很快耗散。通过进一步的减小Tb的含量到6%,我们观察到更多周期的振荡,表明样品的阻尼与Tb的含量有直接依赖关系。最后,通过800 nm和400 nm两种不同波长的探测光,实现了同时探测FeCo和Tb单一亚晶格超快动力学过程,对比发现Tb的退磁比Fe Co慢（晚）200 fs以上,且FeCo磁矩进入弛豫恢复过程后Tb仍然在退磁。三、温度和电场对TbFeCo磁性质的调控。通过对富Fe Co的TbFe Co样品分别进行降温和加温实验,我们发现其阻尼因子强烈依赖于测量温度。在高温情况下,我们观察到多个周期明显的振荡,表明高温能破坏Tb与Fe Co之间的耦合。通过测量不同温度不同磁场下的动力学曲线,探究进动幅度与外磁场的关系,研究发现当外磁场与垂直各向异性场相等时,进动幅度取得极大值（外磁场平行于膜面）并利用两种不同的进动模式来合理解释正负磁场下进动频率的相反变化和相位偏移。此外,采用铁电材料PMN-PT和具有磁致伸缩效应的TbFeCo制备铁电/铁磁（FE/FM）复合结构,通过电场来调控TbFeCo薄膜的磁性质,探究发现电场能影响TbFeCo的垂直磁各向异性。
王晶[10]（2009）在《蓝光超分辨磁光存储介质和性能的研究》文中提出建立在磁光克尔效应基础上的磁光存储技术兼有磁存储和光存储的优点。蓝光技术和超分辨读出技术是提高磁光存储密度的两个重要手段,为了能进一步提高其存储密度,研究提出将两者的优势相结合,以期制备出具有更高存储密度的蓝光超分辨存储介质,这对于磁光存储技术的发展具有重要的意义。本工作采用直流磁控溅射法制备了Pt3Co/TbFeCo和NdGdFeCo/TbFeCo交换耦合双层薄膜,利用表面磁光克尔效应（SMOKE）系统、振动样品磁强计（VSM）、Kerr谱仪等仪器测试了薄膜的磁及磁光性能,同时研究了双层薄膜的蓝光超分辨交换耦合性能。并对单层膜的制备工艺对性能的影响做了深入的研究。通过制备工艺的调整,得到了平面磁化的Pt3Co与NdGdFeCo合金薄膜,垂直磁化的TbFeCo非晶合金薄膜。在80W、3.0Pa,基片温度300℃生长10nm条件下制备得到了Pt3Co合金薄膜,其特性为:Tc=160℃,Hc=100Oe。在60W、0.8Pa室温下生长50nm条件下制备得到了Nd12Gd23(Fe75Co25)65非晶合金薄膜,其特性为:Hc=300Oe,θk=0.42°（λ=300nm）,Tcomp=90℃的。在60W、1.0Pa室温下生长50nm条件下制备得到了Tb20(Fe85Co15)80非晶合金薄膜,其特性为:Hc =3500Oe, Tcomp小于室温、Tc≈250℃的。各薄膜的性能表明,Pt3Co和NdGdFeCo合金薄膜可以作为蓝光超分辨的读出层,TbFeCo合金薄膜为记录层介质。通过对耦合双层膜中各单层膜工艺的调整,首次在不间断真空的条件下制备了Pt3Co/TbFeCo和NdGdFeCo/TbFeCo双层薄膜。Pt3Co/Tb20(Fe85Co15)80双层薄膜在160℃时读出层（Pt3Co）磁化方向由平面变为垂直与记录层方向一致;当Nd12Gd23(Fe75Co25)65/Tb20 (Fe85Co15)80双层薄膜在温度为90℃时,读出层(Nd12Gd23(Fe75Co25)65)磁化方向转变成与记录层方向一致。这两种耦合薄膜的读出层在室温时平面磁化对记录层起到了掩膜的作用,高温时均转变成垂直磁化实现信息由记录层到读出层地复制,实现了中心孔超分辨（CAD-MSR）读出效应。作为读出层的PtCo和NdGdFeCo合金薄膜在短波长时均有强克尔信号,因此,Pt3Co/TbFeCo和NdGdFeCo/TbFeCo双层结构的耦合薄膜可以作为蓝光超分辨磁光存储介质。
二、稀土-过渡族合金双层磁光膜的交换耦合性能分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、稀土-过渡族合金双层磁光膜的交换耦合性能分析（论文提纲范文）
（1）稀土基磁性多层膜中的磁相互作用和磁畴结构（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 基本磁学知识介绍 |
| 1.2.1 磁性起源及磁性材料分类 |
| 1.2.2 磁相互作用 |
| 1.2.3 磁各向异性 |
| 1.2.4 磁畴 |
| 1.3 Nd-Fe-B稀土永磁材料 |
| 1.3.1 矫顽力机制 |
| 1.3.2 软磁硬磁纳米复合永磁体 |
| 1.3.3 一阶翻转曲线(FORC)分析方法 |
| 1.3.4 Nd-Fe-B稀土永磁材料面临的主要问题 |
| 1.4 自旋电子学研究进展 |
| 1.4.1 自旋霍尔效应和界面Rashba效应 |
| 1.4.2 自旋轨道扭矩 |
| 1.4.3 人工反铁磁自旋电子学 |
| 1.4.4 稀土与自旋电子学 |
| 1.5 本文研究目的和内容 |
| 第2章 实验方法 |
| 2.1 样品制备 |
| 2.1.1 磁控溅射技术 |
| 2.1.2 紫外光刻技术 |
| 2.1.3 Ar离子刻蚀 |
| 2.1.4 电阻式热蒸发镀膜 |
| 2.2 样品表征 |
| 2.2.1 原子力显微镜 |
| 2.2.2 磁力显微镜 |
| 2.2.3 X-射线衍射(XRD) |
| 2.2.4 超导量子干涉仪(SQUID) |
| 2.2.5 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.2.6 磁光克尔显微镜 |
| 2.2.7 电输运性能测试 |
| 第3章 (La,Nd,Dy)-Fe-Co-B多层膜中通过Ta插层实现的矫顽力增强 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 单层膜和多层膜样品的磁性 |
| 3.3.2 初始磁化过程分析 |
| 3.3.3 矫顽力机制分析 |
| 3.3.4 多层膜样品的微结构分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 各向异性La-Nd-Fe-B/Ta/Co多层膜和点阵中的磁相互作用及磁化翻转过程 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 薄膜样品的结构和磁性分析 |
| 4.3.2 磁化翻转过程分析 |
| 4.3.3 磁相互作用分析 |
| 4.3.4 温度稳定性对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 稀土金属Ho对界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用和自旋扭矩效率的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 磁性分析 |
| 5.3.2 DMI和自旋扭矩效率分析 |
| 5.3.3 电流诱导的磁化翻转 |
| 5.3.4 畴壁的非对称运动及手性 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 GdCo/Ru/GdCo人工反铁磁结构中层间交换耦合调控的SOT效应和多态翻转 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验方法 |
| 6.3 实验结果与讨论 |
| 6.3.1 磁性分析 |
| 6.3.2 谐波法测试SOT效应 |
| 6.3.3 多态磁化翻转 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 全文结论 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 本论文中符号的名称、物理意义和单位 |
| 附录B 英文缩写的全拼及相对应的中文名称 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间的研究成果 |
| 作者简介 |
（2）磁性薄膜中的自旋动力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状和动机 |
| 1.3 基本概念及理论 |
| 1.3.1 自发磁化的交换作用理论 |
| 1.3.2 铁磁薄膜中的能量 |
| 1.3.3 磁化动力学过程 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 基本方法及原理 |
| 2.1 薄膜的制备 |
| 2.1.1 磁控溅射 |
| 2.1.2 电子束蒸发 |
| 2.1.3 微纳加工技术 |
| 2.2 厚度和结构表征 |
| 2.2.1 X射线衍射(X-ray diffraction, XRD) |
| 2.2.2 扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)及X射线能谱仪(energydispersive X-ray detector,EDX) |
| 2.2.3 透射电子显微镜(transmission electron microscope, TEM) |
| 2.3 物性测量 |
| 2.3.1 振动样品磁强计(vibrating sample magnetometer, VSM) |
| 2.3.2 X射线磁圆二色(X-ray magnetic circular dichroism, XMCD) |
| 2.3.3 铁磁共振技术(ferromagnetic resonance, FMR) |
| 2.3.4 时间分辨磁光克尔效应(time-resolved magneto-optical Kerr effect, TRMOKE)测量系统 |
| 2.4 OOMMF微磁学模拟(object oriented micro-magnetic framework,OOMMF) |
| 2.4.1 理论基础 |
| 2.4.2 三维模拟标准子类 |
| 2.4.3 频谱分析 |
| 参考文献 |
| 第三章 坡莫合金薄膜中的非一致自旋进动模式研究 |
| 3.1 坡莫合金连续薄膜中自旋的一致进动 |
| 3.1.1 坡莫合金薄膜样品的制备和表征 |
| 3.1.2 磁矩进动过程的铁磁共振研究 |
| 3.2 稀土掺杂坡莫合金连续膜法向的非一致进动 |
| 3.2.1 沿膜厚方向非一致进动(PSSW)的形成条件 |
| 3.2.2 稀土掺杂对坡莫合金静态磁性的调控 |
| 3.2.3 稀土掺杂坡莫合金中PSSW的研究 |
| 3.2.4 稀土掺杂对坡莫合金磁动力学阻尼因子的调控 |
| 3.3 铁磁微纳米阵列中的自旋进动模式 |
| 3.3.1 铁磁微纳米阵列的制备及其磁动力学探测技术 |
| 3.3.2 铁磁微纳米阵列中的自旋进动模式及其钉扎系数 |
| 3.3.3 微磁学模拟 |
| 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 Nd基覆盖层对坡莫合金薄膜自旋弛豫过程的调控 |
| 4.1 Py/Nd异质结中自旋弛豫过程的研究 |
| 4.1.1 样品的制备和表征 |
| 4.1.2 自旋弛豫过程的铁磁共振研究 |
| 4.1.3 非磁层中自旋流的逆自旋霍尔效应检测 |
| 4.1.4 界面Cu插入层对自旋弛豫的影响 |
| 4.2 非磁层Nd掺杂对Py/Cu_(1-x)Nd_x结构中自旋弛豫的调控 |
| 4.2.1 样品的制备和表征 |
| 4.2.2 Nd掺杂浓度对自旋弛豫的影响 |
| 4.2.3 Cu_(1-x)Nd_x厚度对自旋弛豫的影响 |
| 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 磁子阀结构中自旋层间传输及其调控 |
| 5.1 相对磁化取向对磁性多层膜磁动力学过程的影响 |
| 5.1.1 Tb掺杂对FeCo薄膜磁性的调控 |
| 5.1.2 Cu层厚度对层间耦合的调节 |
| 5.1.3 不同面内磁化取向下的动态磁性改变 |
| 5.2 自旋层间传输的超快磁动力学研究 |
| 5.2.1 样品制备和主要测试方法 |
| 5.2.2 Py/Cu/FeCo结构中自旋的层间传输 |
| 5.2.3 Py/Cu/Py结构中自旋的层间传输 |
| 5.2.4 稀土插层对自旋层间传输的影响 |
| 本章小结 |
| 参考文献 |
| 工作总结与展望 |
| 博士期间已发表和待发表的学术论文 |
| 致谢 |
（3）FeCo基磁各向异性三明治薄膜的层间交换耦合及光学模共振增强研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及选题意义 |
| 1.1.1 高频软磁薄膜的发展 |
| 1.1.2 FeCo基单层软磁薄膜及其高频特性 |
| 1.1.3 层间耦合多层膜的高频磁共振特性 |
| 1.2 本论文的主要研究内容与章节安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 理论知识 |
| 2.1 铁磁材料的静态磁性参数 |
| 2.2 磁各向异性 |
| 2.2.1 磁晶各向异性 |
| 2.2.2 应力各向异性 |
| 2.2.3 形状各向异性 |
| 2.2.4 交换各向异性 |
| 2.2.5 感生各向异性 |
| 2.3 软磁材料的高频铁磁共振 |
| 2.3.1 复数磁导率 |
| 2.3.2 共振磁谱 |
| 2.3.3 磁矩的进动-LLG方程 |
| 2.3.4 铁磁薄膜磁导率的求解 |
| 2.4 层间耦合三明治薄膜的磁化动力学 |
| 2.4.1 FM/NM/FM三层膜的自由能 |
| 2.4.2 FM/NM/FM三层膜的磁滞回线 |
| 2.4.3 FM/NM/FM三层膜的铁磁共振模式 |
| 参考文献 |
| 第三章 样品制备及测量分析手段 |
| 3.1 薄膜样品制备——磁控溅射沉积技术 |
| 3.2 样品测量分析手段 |
| 3.2.1 X射线衍射仪 |
| 3.2.2 原子力显微镜 |
| 3.2.3 超导量子干涉仪 |
| 3.2.4 交变梯度强磁计 |
| 参考文献 |
| 第四章 铁磁共振性能测试系统(VNA-FMR和宽带FMR)的研发 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 VNA-FMR测试系统研发 |
| 4.2.1 散射参数 |
| 4.2.2 复数磁导率的测量 |
| 4.2.3 磁各向异性和饱和磁化强度的VNA-FMR测量 |
| 4.2.4 色散关系图谱的VNA-FMR测量 |
| 4.2.5 铁磁共振极图的VNA-FMR测量 |
| 4.3 宽带铁磁共振测试系统的搭建 |
| 4.4 表面磁光克尔效应测试仪 |
| 参考文献 |
| 第五章 FeCoB/Ru/FeCoB三明治薄膜的层间耦合作用与光学模共振增强 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 倾斜溅射法制备FeCoB/Ru/FeCoB三明治薄膜的光学模共振增强 |
| 5.2.1 样品制备 |
| 5.2.2 静态磁性表征 |
| 5.2.3 动态磁性表征 |
| 5.2.4 小结 |
| 5.3 成分梯度溅射法制备FeCoB/Ru/FeCoB三明治薄膜的光学模共振增强 |
| 5.3.1 样品制备 |
| 5.3.2 静态磁性表征 |
| 5.3.3 动态磁性表征 |
| 5.3.4 小结 |
| 5.4 中间层Ru厚度对光学模共振性能的调控 |
| 5.4.1 样品制备 |
| 5.4.2 静态磁性表征 |
| 5.4.3 动态磁性表征 |
| 5.4.4 小结 |
| 5.5 基于磁电耦合效应的光学模共振调控 |
| 5.5.1 试验方法 |
| 5.5.2 高频动态磁性 |
| 5.5.3 小结 |
| 5.6 本章总结 |
| 参考文献 |
| 第六章 超晶格结构多层膜的光学模共振及光学模工程应用探索 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 (FeCoB/Ru)_n超晶格多层膜 |
| 6.2.1 实验条件 |
| 6.2.2 静态磁性 |
| 6.2.3 高频动态磁性 |
| 6.2.4 小结 |
| 6.3 [(FeCoB/Ru/FeCoB)/MgO]_n超晶格厚膜 |
| 6.3.1 实验过程 |
| 6.3.2 测量结果与讨论 |
| 6.3.3 小结 |
| 6.4 [(FeCoB/Ru/FeCoB)/ZnO]_n超晶格厚膜 |
| 6.4.1 实验过程 |
| 6.4.2 静态磁性 |
| 6.4.3 高频动态磁性 |
| 6.4.4 小结 |
| 6.5 本章总结 |
| 参考文献 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文与专利 |
| 博士期间参加的学术会议 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）Co基磁性多层膜的磁各向异性与磁化翻转研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 自旋电子学简介 |
| 1.3 磁性随机存储器的发展现状 |
| 1.4 垂直磁各向异性 |
| 1.4.1 磁各向异性的分类 |
| 1.4.2 垂直磁各向异性的来源 |
| 1.5 Co基多层膜的垂直磁各向异性研究进展 |
| 1.6 本文的研究目的与结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 磁性理论基础 |
| 2.1 自旋相关理论 |
| 2.1.1 自旋相关散射 |
| 2.1.2 自旋相关隧穿 |
| 2.2 磁性体系中的能量 |
| 2.2.1 交换作用能 |
| 2.2.2 退磁能 |
| 2.2.3 塞曼能 |
| 2.2.4 磁晶各向异性能 |
| 2.3 静态磁化理论 |
| 2.3.1 磁畴与畴壁 |
| 2.3.2 静态磁化过程 |
| 2.3.3 可逆翻转与不可逆翻转 |
| 参考文献 |
| 第三章 薄膜制备及其性能表征 |
| 3.1 薄膜的制备 |
| 3.1.1 磁控溅射制备原理 |
| 3.1.2 磁控溅射台介绍 |
| 3.2 磁热退火处理 |
| 3.3 样品的微加工 |
| 3.4 样品结构形貌表征 |
| 3.4.1 X射线衍射(XRD) |
| 3.4.2 原子力显微镜(AFM) |
| 3.5 样品磁性能表征 |
| 3.5.1 振动样品磁强计(VSM) |
| 3.5.2 磁力显微镜(MFM) |
| 3.5.3 磁光克尔显微镜(MOKE) |
| 3.5.4 洛伦兹透射电镜(L-TEM) |
| 3.5.5 矢量网络分析仪(VNA) |
| 3.5.6 四探针法测试磁电阻 |
| 3.6 一阶反转曲线(FORC) |
| 3.6.1 理论模型 |
| 3.6.2 测试方法 |
| 3.6.3 数据处理 |
| 3.6.4 FORC分布图的意义 |
| 参考文献 |
| 第四章 CoFe多层膜面内磁各向异性(IMA)及相关磁性能的调控研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 [Ta/CoFe]_n多层膜IMA的调控研究 |
| 4.2.1 Ta/CoFe双层膜周期数对薄膜IMA的影响 |
| 4.2.2 磁热退火对薄膜IMA的优化 |
| 4.3 [Ta/CoFe]_n多层膜的高频磁特性研究 |
| 4.3.1 周期数的影响 |
| 4.3.2 磁热退火的影响 |
| 4.3.3 中间层厚度的影响 |
| 4.4 CoFe/Cu/CoFe多层膜对自旋阀性能的影响研究 |
| 4.4.1 SAF结构中CoFe层厚度的影响 |
| 4.4.2 SAF结构中Cu层厚度的影响 |
| 4.4.3 退火温度的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 [Pt/Co]_N多层膜垂直磁各向异性(PMA)及磁化翻转研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 [Pt/Co]_N多层膜PMA的调控研究 |
| 5.2.1 周期数的影响 |
| 5.2.2 Co层厚度的影响 |
| 5.3 利用一阶反转曲线研究[Pt/Co]_N多层膜的磁化翻转过程 |
| 5.3.1 [Pt/Co]_N多层膜的磁化翻转 |
| 5.3.2 [Pt/Co(x)]_(15)多层膜的磁化翻转 |
| 5.4 不同翻转场下[Pt/Co]_(15)多层膜的磁畴形态 |
| 5.5 外加磁场角度与[Pt/Co]_7多层膜PMA的变化关系 |
| 5.6 图案化薄膜的PMA和磁化翻转研究 |
| 5.7 低温对[Pt/Co]_(10)多层膜PMA的影响 |
| 5.8 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 (Pt/CoFe/MgO)_n多层膜垂直磁各向异性(PMA)与磁化翻转研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 CoFe层厚度的薄膜PMA和磁化翻转的影响 |
| 6.2.1 单周期Pt/CoFe/MgO薄膜的PMA和磁化翻转过程 |
| 6.2.2 多周期(Pt/CoFe/MgO)_5薄膜的PMA和磁化翻转过程 |
| 6.3 结构反置对CoFe多层膜PMA的影响 |
| 6.3.1 [MgO/CoFe/Pt]_5多层膜的PMA与磁畴翻转过程 |
| 6.3.2 [Pt/CoFe/MgO]_5多层膜的PMA与磁畴翻转过程 |
| 6.4 磁热退火对[Pt/CoFe/MgO]_5多层膜PMA的影响研究 |
| 6.4.1 不同退火温度的影响 |
| 6.4.2 不同退火时间的影响 |
| 6.5 低温下[Pt/CoFe/MgO]_(10)多层膜的PMA和磁化翻转研究 |
| 6.5.1 PMA的变化 |
| 6.5.2 对磁化翻转过程的影响 |
| 6.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 重金属覆盖层对CoFe多层膜垂直磁各向异性(PMA)的影响 |
| 7.1 前言 |
| 7.2 不同覆盖层材料对[Pt/CoFe/X]_(10)多层膜磁性能的影响 |
| 7.2.1 PMA的变化 |
| 7.2.2 磁畴变化 |
| 7.2.3 磁化翻转过程研究 |
| 7.3 覆盖层厚度对[Pt/CoFe/X]_(10)多层膜磁性能的影响 |
| 7.3.1 对PMA的影响 |
| 7.3.2 对成核场和湮灭场分布的影响 |
| 7.4 W层溅射功率对[Pt/CoFe/W]_(10)多层膜PMA的影响 |
| 7.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第八章 总结与展望 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（5）垂直各向异性对钯基铁磁薄膜中磁畴/磁畴壁运动以及斯格明子的调控（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 磁存储技术的发展 |
| 1.1.1 磁场驱动型MRAM |
| 1.1.2 STT-MRAM |
| 1.1.3 SOT-MRAM |
| 1.1.4 Domain wall memory |
| 1.1.5 Skyrmion-based memories |
| 1.2 磁性薄膜的分类 |
| 1.2.1 软磁性薄膜 |
| 1.2.2 垂直各向异性薄膜 |
| 1.3 磁畴壁运动以及斯格明子的应用 |
| 1.3.1 磁畴壁运动 |
| 1.3.2 斯格明子的应用 |
| 1.4 本论文的选题依据和主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 磁性理论基础 |
| 2.1 磁性薄膜中的各种能量项 |
| 2.1.1 磁晶各向异性能 |
| 2.1.2 外磁场能 |
| 2.1.3 退磁能 |
| 2.1.4 交换相互作用能 |
| 2.1.5 Dzyaloshinskii-Moriya(DM)相互作用能 |
| 2.2 磁化动力学理论 |
| 2.2.1 磁共振类型和高频磁导率 |
| 2.2.2 磁矩进动方程 |
| 2.2.3 磁矩进动的阻尼 |
| 2.2.4 软磁薄膜的高频磁谱~（[5,13,18]) |
| 2.3 微磁学模拟 |
| 参考文献 |
| 第三章 实验样品的制备及各种测试表征 |
| 3.1 实验样品的制备方法 |
| 3.2 实验样品的微加工方法 |
| 3.2.1 激光直写 |
| 3.2.2 离子束刻蚀 |
| 3.3 实验样品的测试表征 |
| 3.3.1 X射线衍射仪(XRD) |
| 3.3.2 振动样品磁强计(VSM) |
| 3.3.3 原子力/磁力显微镜(AFM/MFM) |
| 3.3.4 矢量网络分析仪(VNA) |
| 3.3.5 电子自旋共振仪(ESR) |
| 3.3.6 综合物性测量系统(PPMS) |
| 3.3.7 透射电子显微镜(TEM) |
| 3.3.8 磁光克尔显微镜(MOKE) |
| 参考文献 |
| 第四章 [Co/Pd]_n/Py磁性超薄膜中磁畴结构及高频性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 周期数n的变化对[Co/Pd]_n/Py磁性超薄膜中软磁薄膜高频特性的调节 |
| 4.2.1 [Co/Pd]_n/Py磁性超薄膜样品的制备及实验条件 |
| 4.2.2 结构和静态磁性的表征 |
| 4.2.3 室温下高频动态磁性的研究 |
| 4.2.4 低温下高频动态磁性的研究 |
| 4.2.5 小结 |
| 4.3 [Co/Pd]_6/Py磁性薄膜中的自旋重取向转变和变温下高频性能研究 |
| 4.3.1 [Co/Pd]_6/Py磁性薄膜样品的制备及实验条件 |
| 4.3.2 静态磁性的表征 |
| 4.3.3 自旋重取向转变过程的研究 |
| 4.3.4 室温下高频动态磁性的研究 |
| 4.3.5 低温下高频动态磁性的研究 |
| 4.3.6 小结 |
| 4.4 [Co/Pd]_4/Py磁性超薄膜中亚稳态磁泡及高频特性的研究 |
| 4.4.1 [Co/Pd]_4/Py磁性超薄膜样品的制备及实验条件 |
| 4.4.2 静态磁性的表征 |
| 4.4.3 剩磁态下磁泡的演变过程 |
| 4.4.4 磁泡演变过程的微磁学模拟 |
| 4.4.5 亚稳态磁泡的高频特性研究 |
| 4.4.6 小结 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 磁畴壁运动的调控研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 [Co/Pd]_2/Py3nm磁性超薄膜中磁畴壁运动的调控研究 |
| 5.2.1 [Co/Pd]_2/Py3nm磁性超薄膜样品的制备及实验条件 |
| 5.2.2 静态磁性和磁畴结构的表征 |
| 5.2.3 脉冲磁场驱动磁畴壁运动的调控研究 |
| 5.2.4 表面声波辅助磁畴壁运动的调控研究 |
| 5.2.5 小结 |
| 5.3 Pd/Co/Ru磁性薄膜中磁畴壁运动的调控研究 |
| 5.3.1 Pd/Co/Ru磁性薄膜样品的制备及实验条件 |
| 5.3.2 结构形貌和静态磁性的表征 |
| 5.3.3 Pd/Co/Ru磁性薄膜样品DMI的测试 |
| 5.3.4 Pd/Co/Ru磁性异质结中磁畴壁运动规律的研究 |
| 5.3.5 小结 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 磁斯格明子的调控研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 Pd/Co/Pd磁性薄膜体系样品的制备及实验条件 |
| 6.3 静态磁性的表征 |
| 6.4 零场斯格明子的调控研究 |
| 6.4.1 [Pd(3)/Co(0.4)/Pd(3)]_N样品中零场斯格明子的调控 |
| 6.4.2 剩磁态下磁畴的演变过程 |
| 6.4.3 零场斯格明子的微磁学模拟 |
| 6.5 高密度斯格明子的演变过程研究 |
| 6.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 总结和展望 |
| 7.1 研究总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（6）稀土—过渡垂直软/硬磁多层膜制备及磁电特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 磁随机存储器 |
| 1.2 稀土-过渡合金薄膜 |
| 1.3 垂直软/硬磁结构多层膜 |
| 1.4 电场调控磁技术 |
| 1.5 本论文的研究内容及结构安排 |
| 第2章 薄膜样品的制备与表征 |
| 2.1 薄膜样品的制备 |
| 2.1.1 基片的清洗 |
| 2.1.2 高真空磁控溅射系统 |
| 2.2 薄膜样品的磁特性表征 |
| 2.2.1 振动样品磁强计 |
| 2.2.2 磁光电同步测试系统 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 GdFeCo薄膜的制备及磁特性 |
| 3.1 薄膜样品的制备 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 GdFeCo薄膜结构表征 |
| 3.2.2 溅射功率对GdFeCo薄膜磁特性的影响 |
| 3.2.3 电场调控磁特性 |
| 3.2.4 GdFeCo反铁磁耦合结构多层膜 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 GdFeCo/TbFeCo软/硬磁结构多层膜的制备及性能 |
| 4.1 软/硬磁结构多层薄膜的制备 |
| 4.2 软/硬磁结构多层薄膜的磁特性 |
| 4.3 界面交换能特性 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）重稀土-过渡族三元合金及Co2MnSi合金薄膜的制备及特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 重稀土-过渡族三元合金薄膜 |
| 1.3 Co基Heusler合金Co_2MnSi |
| 1.4 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 |
| 2.3 薄膜的表征 |
| 第3章 重稀土-过渡金属(Dy,Tb)FeCo薄膜的制备及表征 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 薄膜的制备 |
| 3.3 实验结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Co_2MnSi合金薄膜的制备及性能研究 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 薄膜的制备 |
| 4.3 实验结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 磁性多层膜的制备及表征 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 薄膜的制备 |
| 5.3 实验结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 6.1 本论文工作总结 |
| 6.2 进一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间的学术成果 |
（8）磁性多层膜异质结中飞秒激光诱导超快退磁机制的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 飞秒激光诱导的超快自旋动力学过程概述 |
| 1.1.1 概述 |
| 1.1.2 热动力学方法 |
| 1.1.3 量子力学方法 |
| 1.2 飞秒激光诱导的超快退磁现象的物理机制 |
| 1.2.1 亚皮秒尺度超快退磁现象的发现和发展 |
| 1.2.2 研究超快退磁现象的理论方法和模型 |
| 1.3 超快自旋动力学前沿 |
| 1.3.1 飞秒激光诱导超快磁翻转 |
| 1.3.2 飞秒激光诱导产生太赫兹波 |
| 1.4 本论文的选题背景、研究内容和意义 |
| 第2章 研究方法 |
| 2.1 实验方法 |
| 2.1.1 磁光克尔技术 |
| 2.1.2 时间分辨的磁光克尔技术(TRMOKE) |
| 2.2 原子尺度自旋动力学模拟方法 |
| 2.2.1 自旋动力学 |
| 2.2.2 郎之万动力学 |
| 2.2.3 时间积分的LLG方程 |
| 2.2.4 蒙特卡洛方法 |
| 第3章 对具有垂直各向异性的Co/Ni双层膜体系中超快退磁时间和阻尼因子关系的研究 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 实验结果与讨论 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 对FeGa/IrMn交换偏置双层膜体系超快退磁时间和阻尼因子关系的研究 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 对具有纳米磁畴结构的Co/Pt多层膜超快退磁机制的研究 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 实验结果 |
| 5.3 模拟与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 发表文章目录 |
| 致谢 |
（9）复杂磁结构的超快自旋动力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 前言 |
| §1.1 磁存储背景介绍 |
| §1.2 磁动力学 |
| §1.2.1 不同磁动力学过程的特征时间 |
| §1.2.2 激光激发超快磁动力学 |
| §1.2.3 磁动力学中的进动过程和阻尼的引入 |
| §1.2.4 LLG方程 |
| §1.3 阻尼因子的实验测量与拟合分析方法 |
| §1.4 超快自旋动力学研究进展 |
| §1.5 本论文主要研究内容 |
| 第二章 实验系统及其原理 |
| §2.1 薄膜样品的制备 |
| §2.1.1 磁控溅射镀膜技术 |
| §2.1.2 磁控溅射系统 |
| §2.2 薄膜样品成分及厚度的测量 |
| §2.2.1 薄膜样品成分的测量 |
| §2.2.2 薄膜样品厚度的测量 |
| §2.3 薄膜样品的静态磁性质测量 |
| §2.3.1 振动样品磁强计 |
| §2.3.2 磁光克尔效应 |
| §2.4 薄膜样品的动态磁性质测量 |
| 第三章 [Pt/Co]_3 /Mn Ir垂直交换偏置体系的超快磁动力学研究 |
| §3.1 背景介绍 |
| §3.2 样品制备 |
| §3.3 实验结果与分析 |
| §3.3.1 交换偏置场HE和矫顽场Hc随Pt、Co和Mn Ir层厚度的变化 |
| §3.3.2 泵浦光能量对样品超快磁动力学特性影响 |
| §3.3.3 TR-MOKE实验中垂直交换偏置场的变化 |
| §3.3.4 非磁性层Pt对超快磁动力学特性的影响 |
| §3.3.5 磁性层Co对超快磁动力学特性的影响 |
| §3.4 小结 |
| 第四章 室温下不同成分TbFeCo非晶薄膜超快自旋动力学研究 |
| §4.1 背景介绍 |
| §4.1.1 RE-TM合金的磁性质 |
| §4.1.2 两种典型RE-TM合金：TbFeCo和GdTbFeCo |
| §4.2 样品制备 |
| §4.3 实验结果与讨论 |
| §4.3.1 静态磁性质的测量（VSM和MOKE） |
| §4.3.2 泵浦激光能量对TbFeCo超快退磁的影响 |
| §4.3.3 TbFeCo薄膜样品的磁性层厚度对超快退磁和恢复的影响 |
| §4.3.4 不同Tb含量的TbFeCo超快自旋动力学研究 |
| §4.3.5 不同外磁场下的TbFeCo超快自旋动力学研究 |
| §4.3.6 400nm和 800nm波长探测光对TbFeCo超快动力学过程影响 |
| §4.4 小结 |
| 第五章 温度和电场对TbFeCo合金磁动力学特性和静态磁性质的影响 |
| §5.1 温度对TbFeCo合金磁动力学特性的影响 |
| §5.1.1 背景介绍 |
| §5.1.2 样品制备 |
| §5.1.3 不同温度下TbFeCo超快自旋动力学研究 |
| §5.2 电场对TbFeCo合金静态磁性质的影响 |
| §5.2.1 背景介绍 |
| §5.2.2 样品制备 |
| §5.2.3 电场对TbFeCo合金静态磁性质的影响 |
| §5.3 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 在读博士期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（10）蓝光超分辨磁光存储介质和性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 磁光存储的写入和读出原理 |
| 1.3 新型磁光存储技术 |
| 1.3.1 短波长磁光存储技术 |
| 1.3.2 磁超分辨读出技术 |
| 1.4 磁光存储介质的研究进展 |
| 1.4.1 短波长磁光存储介质 |
| 1.4.2 磁超分辨磁光存储介质 |
| 1.5 蓝光磁超分辨磁光存储介质的研究及其意义 |
| 第二章 实验内容 |
| 2.1 实验研究方案 |
| 2.1.1 单层磁光存储薄膜制备工艺及性能研究 |
| 2.1.2 双层耦合薄膜的制备工艺及性能研究 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.3 薄膜样品制备 |
| 2.3.1 薄膜样品制备仪器及其特点 |
| 2.3.2 薄膜样品制备的准备工作及镀膜过程 |
| 2.4 薄膜性能的测试 |
| 2.4.1 表面磁光克尔效应实验系统 |
| 2.4.1.1 磁光克尔效应的原理 |
| 2.4.1.2 利用SMOKE系统测得薄膜H_c的计算方法 |
| 2.4.1.3 利用SMOKE系统测得薄膜Kerr角的计算方法 |
| 2.4.1.4 利用SMOKE系统测试薄膜耦合效应的方法 |
| 2.4.2 振动样品磁强计(VSM) |
| 2.4.3 Kerr谱仪 |
| 2.5 薄膜结构的测试方法 |
| 2.5.1 X射线衍射分析测试及原理 |
| 2.5.2 薄膜厚度测量 |
| 第三章 结果与讨论 |
| 3.1 单层薄膜的制备与性能研究 |
| 3.1.1 PtCo薄膜的研究 |
| 3.1.1.1 PtCo薄膜的制备工艺及基本性能 |
| 3.1.1.2 成分对PtCo合金薄膜结构和性能的影响 |
| 3.1.1.3 生长温度对Pt_3Co薄膜性能的影响 |
| 3.1.1.4 薄膜厚度变化对Pt_3Co薄膜磁光性能的影响 |
| 3.1.1.5 Pt_3Co薄膜的温度特性 |
| 3.1.2 TbFeCo薄膜的研究 |
| 3.1.2.1 溅射功率对TbFeCo薄膜性能的影响 |
| 3.1.2.2 不同Ar气压强对TbFeCo薄膜性能的影响 |
| 3.1.2.3 TbFeCo薄膜的温度特性 |
| 3.1.3 NdGdFeCo薄膜的研究 |
| 3.1.3.1 NdGdFeCo薄膜的温度特性 |
| 3.1.3.2 不同组成NdGdFeCo薄膜的Kerr谱 |
| 3.1.4 小结 |
| 3.2 双层耦合薄膜的制备与性能研究 |
| 3.2.1 PtCo/TbFeCo耦合薄膜 |
| 3.2.1.1 PtCo/TbFeCo薄膜的结构及各层薄膜的磁性参数 |
| 3.2.1.2 不同PtCo组成对耦合薄膜性能的影响 |
| 3.2.2 NdGdFeCo/TbFcCo耦合薄膜 |
| 3.2.2.1 NdGdFeCo/TbFeCo薄膜的结构及各层薄膜的磁性参数 |
| 3.2.2.2 NdGdFeCo/TbFeCo交换耦合双层薄膜的磁光性质 |
| 3.2.3 小结 |
| 第四章 主要结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 发表论文 |
四、稀土-过渡族合金双层磁光膜的交换耦合性能分析（论文参考文献）
- [1]稀土基磁性多层膜中的磁相互作用和磁畴结构[D]. 刘龙. 中国科学技术大学, 2021
- [2]磁性薄膜中的自旋动力学研究[D]. 陈倩. 东南大学, 2020(02)
- [3]FeCo基磁各向异性三明治薄膜的层间交换耦合及光学模共振增强研究[D]. 杜洪磊. 山东大学, 2020(08)
- [4]Co基磁性多层膜的磁各向异性与磁化翻转研究[D]. 王向谦. 兰州大学, 2020(01)
- [5]垂直各向异性对钯基铁磁薄膜中磁畴/磁畴壁运动以及斯格明子的调控[D]. 魏钰睿. 兰州大学, 2020(01)
- [6]稀土—过渡垂直软/硬磁多层膜制备及磁电特性研究[D]. 王亚宏. 华侨大学, 2019(01)
- [7]重稀土-过渡族三元合金及Co2MnSi合金薄膜的制备及特性研究[D]. 董硕. 华侨大学, 2018(01)
- [8]磁性多层膜异质结中飞秒激光诱导超快退磁机制的研究[D]. 张伟. 中国科学院大学(中国科学院物理研究所), 2018(12)
- [9]复杂磁结构的超快自旋动力学研究[D]. 李巍. 华东师范大学, 2018(12)
- [10]蓝光超分辨磁光存储介质和性能的研究[D]. 王晶. 上海师范大学, 2009(07)