La0.7Sr0.3MnO3-PZT双层膜中的磁电耦合

讨论了La0．7Sr0．3MnO3-Pb（Zr，Ti）O3双层膜的磁电（ME）效应．La0．7Sr0．3MnO3粉料由溶胶-凝胶法制成，经1300K热压并在1573K高温下烧结而成，在该双层膜中测量到了很强的磁电相互作用．相较于厚膜型（tape casting）复合样品，该双层膜显示出更为优良的ME耦合．反映其ME耦合效应强弱的电压系数αE是在一定的磁场、温度和频率下测得的．横向耦合要比纵向耦合更为强烈，并在225K时ME电压系数达到峰值．分析表明由磁场和频率变化导致的ME系数变化的实验值与理论值符合的很好．     

用纵向磁光克尔效应观察Co/Cu/Co三层膜正交方向磁矩随磁场的翻转过程

运用光弹调制器和锁向放大器作为主要的光电子仪器,搭建磁光克尔效应实验系统,将平行和垂直磁场应用于纵向磁光克尔(Kerr)效应,用来分析薄膜正交方向磁矩随磁场翻转的情况.应用此方法,研究了在不同衬底上用磁控溅射方法制备的Co(2.7 nm)/Cu(2 nm)/Co(2.7 nm)三层膜的磁性及磁矩翻转,探索其耦合机理.衬底与间隔层Cu层表面结构的差异,诱导了底层Co与表面层Co结构的差异,导致底层和表面层Co膜的矫顽力不同,从而实现了两铁磁层的磁矩翻转不一致.     

驱动频率对FeCo基磁环巨磁阻抗效应的影响

利用 Fe36Co36Nb4Si4.8B19.2(FeCo基)磁环样品,在不同电流驱动频率下进行了环向驱动巨磁阻抗效应(环向外磁场作用下)的研究.发现最佳巨磁阻抗比基本上在驱动频率为200 kHz附近出现,最大阻抗比峰值达到了286%.分析认为是样品材料磁结构的分层分布造成的.     

纵向驱动巨磁阻抗效应的解释

测定了Fe73 Cu1 Nb1 .5V2 Si1 3 .5B9纳米微晶带纵向驱动磁阻抗的相频曲线和不同频率的相位随外磁场变化的曲线 .从相频曲线的峰位可确定出样品趋肤效应的临界频率 .从临界频率随外磁场的变化 ,解释了纵向驱动巨磁阻抗效应与趋肤效应的关系 .从不同频率驱动场下磁阻抗的相位随外磁场变化的规律得出 ,低频纵向驱动巨磁阻抗效应是磁电感效应 ,与磁损耗相应的 μ″随外磁场的变化是引起高频纵向驱动巨磁阻抗效应的重要原因 .     

不同衬底温度下Tb/Fe/Dy纳米多层膜超磁致伸缩性能研究

采用多靶磁控溅射仪在室温和衬底温度为300 ℃的条件下制备Tb/Fe/Dy纳米多层膜,研究其磁性能和超磁致伸缩性能.结果表明该纳米多层膜较TbDyFe单层膜有更明显的垂直磁各向异性和更大的矫顽力.尽管纳米多层膜样品具有垂直各向异性,但仍具有超磁致伸缩性能.特别是衬底温度为300 ℃的纳米多层膜样品,具有Laves相结构的TbDyFe纳米晶体析出,使得低磁场下磁致伸缩性能有了显著的提高.     

Co/AlO/FeNi三层膜的磁结构特性

利用多靶离子束溅射配合振动样品磁性分析技术对Co/AlO/FeNi纳米三层膜进行了分步制备与磁特性研究.分析结果表明,Co膜与FeNi膜的层间耦合强度及类型取决于中间隔离层(铝膜或氧化铝膜)的性能和厚度;垂直样品膜平面的电流输运机制源于电子隧穿和自旋电子流对铁磁层局域磁矩的作用.     

BaTi0.99Fe0.01O3-Tb1-xDyxFe2-y复合双层结构中的磁电效应

用溶胶-凝胶法制备了BaTi0.99Fe0.01O3粉体,在1 350℃烧结成圆片状多晶样品.结构分析表明BaTi0.990.99Fe0.01O3依然是四方相钙钛矿结构,但是居里温度及相变潜热比纯净BaTiO3均略低.将BaTin0.99Fe0.01O3与Tb1-xDyx Fe2-y复合构成双层膜.研究了该层状结构的磁电(ME)效应.在2.8 kA/m的低磁场下,得到该双层膜最大横向磁电系数.并且BaTi0.99Fe0.01O3-Tb1-xDyx Fe2-y双层膜的横向磁电系数比BaTiO3-Tb1-xDyx Fe2-y双层膜的横向磁电系数大50%.因此掺杂BaTiO3可望成为ME复合结构中压电相的一个理想选择.另外由于不含铅、锆等有害物质,符合环保要求;改性的BaTiO3具有深入研究和应用价值.     

外磁场和电流共同驱动的磁纳米柱中磁矩动力学

针对自由层与自旋极化层均为垂直磁各向异性材料的磁纳米柱结构,基于Landau-Lifshitz-Gilbert-Slonczewski(LLGS)方程,利用微磁学模拟方法,研究了外磁场和电流导致的自旋转矩效应所驱动的自由层磁矩翻转特性.模拟结果显示磁矩翻转曲线中出现了多个"凸起"的非正常翻转状态;且凸起区域出现的位置与外加磁场大小、纳米柱尺寸和垂直磁各向异性相关,而与极化层磁矩的倾角大小无关.在自旋极化层的磁矩倾角给定时,凸起区域出现的磁矩状态有亚稳态、振荡态、稳定态3种.给出建立了它们随磁场和极化层倾角变化的参数相图.     

垂直于膜面磁化的巨磁电阻传感器的微磁模拟

采用微磁模拟技术研究了一种高磁场传感器.该传感器的钉扎层采用垂直于膜面磁化的L10-FePt薄膜,感应层即自由层采用膜面内磁化的软磁NiFe薄膜.模拟计算表明,该传感器的磁场感应范围可提升到一个特斯拉,钉扎层的矫顽力和感应层的退磁场决定着该传感器的正负磁场感应窗是否对称.     

三明治多层膜中巨磁阻抗效应理论研究

利用一定边界条件下的Maxwell方程和修正的Landau_Lifshitz_Gilbert方程,对磁性层/非磁性层/磁性层(M/C/M)三明治多层膜中出现的巨磁阻抗效应进行了理论分析.对于单轴横向磁各向异性三明治膜,在考虑了各向异性场的交变部分的基础上,得到了阻抗与频率、外磁场、各向异性场、电导率、厚度等因素之间的关系.着重讨论了,磁性层和非磁性层薄膜厚度的优化问题.当GMI效应达到峰值时,非磁性层在薄膜总厚度中所占的比例与各向异性场Ha的大小、薄膜的总厚度以及非磁性层与磁性层电导率σ1/σ2比值有关.为实验上设计三明治模型提供了一个数值参考.     

石墨微晶粉末系统磁阻研究

用加压的方法制备了石墨微晶粉末样品,利用Quantum Design公司的Squid测量提供的磁场和低温,在温度为1.8 K～300 K和4.5 T的磁场范围内测量了样品的电阻,某些样品的电阻与温度关系符合涨落引起的隧穿导电机理,即满足R∞exp[T1/(T1+T2)],样品磁阻(MR)为正值.其它样品的曲线符合R∞1/Tα这一指数规律,其中α接近于数值1,提出声子激发的束缚态电子隧穿导电机制,其电输运特性取决于势垒有效宽度,含有负磁阻成分.研究表明样品的负磁阻是由于磁场中费米面附近电子能级的分裂,增强了声子激发的束缚态电子隧穿导电效应.     

（Ni79Fe21）0．48-（Al2O3）0．52纳米颗粒膜的巨霍尔效应

采用磁控溅射法,在玻璃基片上制备了一系列不同Ni79Fe21含量的(Ni79Fe21)x-(Al2O3)1-x纳米颗粒膜样品,并对样品的巨霍尔效应进行了研究.在(Ni79Fe21)0.48-(Al2O3)0.52颗粒膜样品中,透射电镜(TEM)照片清晰地显示出纳米Ni79Fe21颗粒包裹于Al2O3中,且电子间的量子相干效应明显,这可能是导致霍尔效应增强的主要原因.室温下测出了最大的巨霍尔效应值达到4.5 μΩ*cm.改变基片温度,发现巨霍尔效应值变化不大,说明该颗粒膜具有良好的热稳定性,因而在磁传感器上有良好的应用前景.     

(Ni79Fe21)0.48-(Al2O3)0.52纳米颗粒膜的巨霍尔效应

采用磁控溅射法 ,在玻璃基片上制备了一系列不同Ni79Fe2 1含量的 (Ni79Fe2 1) x (Al2 O3 ) 1-x纳米颗粒膜样品 ,并对样品的巨霍尔效应进行了研究。在 (Ni79Fe2 1) 0 .48 (Al2 O3 ) 0 .52 颗粒膜样品中 ,透射电镜 (TEM )照片清晰地显示出纳米Ni79Fe2 1颗粒包裹于Al2 O3 中 ,且电子间的量子相干效应明显 ,这可能是导致霍尔效应增强的主要原因。室温下测出了最大的巨霍尔效应值达到 4 .5 μΩ·cm。改变基片温度 ,发现巨霍尔效应值变化不大 ,说明该颗粒膜具有良好的热稳定性 ,因而在磁传感器上有良好的应用前景     

多层薄膜的巨磁电阻效应及其应用

本文介绍了多层薄膜的巨磁电阻效应。由铁磁材料与非磁材料相间构成的厚度在几纳米的多层膜超晶格结构,具有特殊的磁电效应,在磁场作用下呈现电阻剧烈下降现象,即所谓巨磁电阻效应。该效应在硬盘磁头读出器、弱磁探测等方面具有广泛应用价值。     

Ni/P(VDF-TrFE)的铁电性及磁电耦合效应

采用溶胶凝胶法和旋涂法在磁性金属镍片衬底上制备了有机铁电薄膜P(VDF-TrFE),利用X射线衍射仪及振动样品磁强计表征了Ni/P(VDF-TrFE)样品的晶体结构和金属镍片的磁学性质，结果表明，旋涂制备所得有机P(VDF-TrFE)薄膜结晶形成了β相，镍片的饱和磁场约为2 000 (kAm^-1/4π).利用静电计和锁相放大器，研究了样品的电学性质和不同磁场方向的磁电耦合效应.可以发现，金属镍片作为磁性衬底制备得到的Ni/P(VDF-TrFE)属于复合多铁性材料，该材料的磁电耦合效应具有各向异性，表现为平行方向大于垂直方向.实验所得结果为复合多铁性材料的制备和测试提供了重要的参考价值.     

Ni80F20复合结构多层膜的巨磁阻抗效应研究

用磁控溅射法在载玻片上制备了(Ni80Fe20/SiO2)n/Cu/(SiO2/Ni80Fe20)n复合结构多层膜,并对其巨磁阻抗效应进行了研究.研究结果表明,采用多组双层结构(n＞1)后,样品的巨磁阻抗效应明显增大;当n=3时,观测到最大的纵向巨磁阻抗(LMI)效应为10.81%,最大的横向巨磁阻抗(TMI)效应为17.08%.当n=4,5时,巨磁阻抗效应比n=3时略有减小.由XRD谱和磁滞回线等,研究了双层结构(Ni80Fe20/SiO2)循环次数n引起的样品材料晶体结构和磁性能等变化,以及对样品巨磁阻抗效应的影响.     

颗粒型Ni/Pb不连续多层膜的铁磁共振研究

用射频磁控溅射方法制备了一系列颗粒型 N i/Pb不连续多层膜样品 ,并采用 X射线衍射方法表征了样品的微观结构。在铁磁共振实验中 ,观察到了一致进动模 (uniform m ode)和高场光学模 (optical mode)的共振吸收峰。主共振峰和光学模的峰位依赖于外磁场的角度及薄膜厚度。高场光学模的发现表明 ,颗粒型 N i/Pb不连续多层膜存在较强的反铁磁耦合 ,耦合强度随Pb层厚度以指数衰减形式变化。这与面内磁滞回线得到的饱和场随 Pb层厚度的变化关系定性上一致。     

自组装单层和多层衬底制备纳米碗的对比研究

采用不同自组装技术制备单层和多层有序聚苯乙烯微球模板.在此基础上,制备Co/Pt多层膜纳米碗阵列.利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)对两种样品表面形貌和磁性进行了分析.结果表明:以单层和多层模板制备磁性多层膜纳米碗结构,在不考虑纳米点的相同条件下,只要微球直径相同,其制备的纳米碗Co/Pt多层膜磁性相同.     

C/[Co5nm/Cxnm]4/C纳米颗粒膜的微结构和磁特性研究

在室温下,应用对靶磁控溅射法制备了多层C/[Co5nm/Cxnm]4/C颗粒膜.C靶和Co靶分别采用了射频溅射和直流对靶溅射模式,随后进行了原位退火.用振动样品磁强计(VSM)和扫描探针显微镜(SPM)系统研究了插层C层的厚度对多层颗粒膜的微结构和磁特性的影响.X射线衍射(XRD)图样显示出样品具有六角密堆积结构.振动样品磁强计测量表明磁矩很好地排列在膜面内,在插层C层的厚度为12nm时矫顽力达到最大值,剩磁比接近于1.     

斜入射坡莫合金薄膜的磁电阻效应

研究了斜入射蒸镀的坡莫合金薄膜在室温下的磁电阻效应。测量结果表明:(1)斜入射膜的磁电阻效应是各向异性的,但在电流方向不变时ΔR_(Sα)/ΔR_0=cos~2α的关系仍然成立;(2)由ΔR_(rα)/ΔR_0与剩磁状态前饱和磁化的磁场方向无关,也可以决定膜的单轴性;(3)测定了外加磁场几乎垂直于膜面时的磁电阻变化与外加磁场的关系,并与Stoner-Wohlfarth转动模型的计算结果作了比较,它们定性地一致。