铁磁/反铁磁多层膜中纵向和垂直交换偏置

对于坡莫合金／CoO和坡莫合金／FeMn多层膜,无论是纵向交换偏置还是垂直交换偏置,其交换偏置场和矫顽力均随温度的升高而减小．研究表明：垂直交换偏置的建立可以产生垂直各向异性,其独特的温度特性使其在光磁混合记录技术方面有潜在的应用价值。     

铁磁性FeMnC插入层对FeMn/Co交换偏置的影响

我们用磁控溅射方法制备了FeMn/FeMnC/Co薄膜,研究了FeMn-FeMnC-Co体系的交换偏置现象,并探讨了铁磁薄膜FeMn/Co的交换偏置场相对于插入层FeMnC厚度的变化,发现随插入层FeMnC厚度的增加,交换偏置场Heb、矫顽力及剩磁比均减小.     

Cr/Gd双层膜的磁特性

采用磁控溅射法制备居里温度(TC)略低于奈尔温度(TN)的Cr/Gd双层薄膜.利用振动样品磁强计研究薄膜在不同温度下的磁滞特性.结果表明:该类薄膜系统与TCTN的铁磁/反铁磁双层薄膜的磁滞特性不同,当测量温度(T)大于TC时,Gd层处于铁磁态,矫顽力(HC)随温度非单调变化;当T为80～205K时,HC随温度增加逐渐减小;在T=205K出现一个极小值后逐渐增大;在T=255K附近出现一个主峰;当T为255～295K时,HC随温度升高迅速减小;当T295K时,HC随温度升高迅速增大.即铁磁/反铁磁界面处的反铁磁自旋与铁磁自旋的交换耦合作用对铁磁层磁有序态的维持温度和矫顽力影响较大.     

应力对铁磁/反铁磁双层体系交换偏置场的影响

研究在铁磁/反铁磁层体系中,当铁磁层中存在应力时对体系交换偏置场的影响.分别计算了改变应力大小和方向两种情况下,磁滞回线的变化以及偏置场随外磁场角度依赖关系的改变.结果表明:应力场沿着易轴方向时,偏置场随外磁场角度依赖关系表现为随着应力场的增大,偏置场的最大值变大,其最大值所对应的位置逐渐远离易轴.在外磁场与易轴成一定角度时,交换偏置场向左移动,并且阻碍沿磁场方向的磁化随着应力场的增加;当应力场旋转90°时,偏置场随外磁场角度依赖关系表现为随着应力场的增大,偏置场的最大值减小,其最大值所对应的位置逐渐靠近易轴.在外磁场与易轴成一定角度时,交换偏置场向右移动,并且促进沿磁场方向的磁化随着应力场的增加.     

双二次耦合场对铁磁/反铁磁双层膜中交换偏置场的影响

研究了界面双线性耦合和双二次耦合对铁磁/反铁磁双层膜中交换偏置场的影响.结果表明:随着双线性耦合场或双二次耦合场的增加,交换偏置场的最大值位置向易轴靠近.另外,交换偏置场随外磁场角度的变化曲线随着双二次耦合场的增加,逐渐趋于正弦图像.其根源在于双二次耦合场与铁磁层单轴各向异场二者作用相互抵消,使曲线趋于光滑.铁磁层的磁滞回线对双二次耦合场也有一定的依赖.     

表面活性剂Bi对自旋阀多层膜交换耦合场的影响及其微结构分析

采用磁控溅射方法制备了Ta(10nm)/NiFe(8nm)/Cu(2.6nm)/NiFe(3.6nm)/FeMn(9nm)/Ta(10nm)自旋阀多层膜.在Cu/NiFe界面沉积适量厚度的Bi原子能够有效地提高交换耦合场,沉积过量的Bi原子会导致交换耦合场下降.X射线光电子能谱分析结果表明:沉积在Cu/NiFe界面的Bi原子可以有效地抑制Cu原子在NiFe层表面的偏聚;当沉积过量的Bi原子时,Bi原子会进一步迁移到FeMn中,形成杂质,从而破坏了FeMn的反铁磁性,使交换耦合场降低.     

自旋阀结构多层膜的热稳定性

研究了Si／Ta／NiFe／Cu／NiFe／FeMn／Ta结构的自旋阀的热稳定性及层间扩散问题．高分辨电镜（HREM）观察表明，各层呈柱状晶生长．低于200°C退火能有效地提高钉扎场．高于200°C退火后，钉扎场下降，300°C时降为零．利用俄欧电子能谱仪（AES）研究了在相同的条件下制备的基片／Ta／NiFe／FeMn／Ta结构多层膜．结果表明，200°C以下时薄膜层之间主要发生沿晶界的扩散，300°C时体扩散的作用不能忽略．     

Ni81Fe19／Cr82Al18双层膜中的交换耦合

研究了用磁控溅射法制备的Ｎｉ８１Ｆｅ１９／Ｃｒ８２Ａｌ１８双层膜中的交换耦合。样品的室温矫顽力与１／ｔ＾３／２Ｍ成线性关系，从而表明在Ｎ不ｉ８１Ｆｅ１９／Ｃｒ８２Ａｌ１８中交换耦合力为铁磁／反铁磁界面的随机相互作用。另外还讨论了反铁磁层厚度对交换偏置的影响。     

Tb/Fe_(50)Mn_(50)多层膜层间与界面交换耦合的研究

采用磁控溅射技术制备了Tb/Fe50[Mn]50 n多层膜,用Versalab振动样品磁强计测量薄膜样品在不同温度下的磁滞回线,研究了Tb/Fe50[Mn]50 n多层膜体系矫顽力和温度、薄膜层数及反铁磁层厚度的关系,以及薄膜铁磁层与反铁磁层界面耦合作用和铁磁层的层间耦合作用.研究发现铁磁层与反铁磁层的界面耦合作用随温度升高而增加,且存在随薄膜厚度增加而增大的转变温度Tt.当TTt时,界面耦合使矫顽力减小;当TTt时,使矫顽力增大.铁磁层的层间耦合作用随反铁磁层厚度在铁磁耦合和反铁磁耦合之间振荡变化,当TTt时耦合作用强度随温度增加而减小,但当TTt时,耦合作用突然增强.     

膜厚对NiO/NiFe/Cu/NiFe磁阻效应的影响

用射频磁控溅射方法制备多层膜,研究了双层膜ＮｉＯ／ＮｉＦｅ的矫顽力Ｈｃ和交换耦合场Ｈｅｘ与反铁磁层ＮｉＯ、铁磁层ＮｉＦｅ厚度的关系,结果表明：ＮｉＯ厚度为７０ｎｍ时,Ｈｅｘ最大;Ｈｃ随ＮｉＯ厚度增大而增大．当ＮｉＦｅ厚度增加时,Ｈｅｘ近似线性减小;而Ｈｃ则随ＮｉＦｅ厚度增大开始有缓慢增加,然后才减小．对于ＮｉＯ（７０ｎｍ）／ＮｉＦｅ（ｔ１）／Ｃｕ（２．２ｎｍ）／ＮｉＦｅ（ｔ２）自旋阀多层膜材料（括号内的量表示厚度）,研究了ＮｉＦｅ膜厚度对磁阻效应的影响,结果表明：被钉扎层ＮｉＦｅ的厚度为３ｎｍ,自由层ＮｉＦｅ的厚度为５ｎｍ时,ＭＲ值最大,约为１．６％．     

膜厚对NiO／NiFe／Cu／NiFe磁阻效应的影响

用射频磁控溅射方法制备多层膜，研究了双层膜ＮｉＯ／ＮｉＦｅ的矫顽力ＨＣ和交换耦合场Ｈｅｘ与反铁磁层ＮｉＯ，铁磁层ＮｉＦｅ厚度的关系。结果表明：ＮｉＯ厚度为７０ｎｍ时，Ｈｅｘ最大；Ｈｃ随ＮｉＯ厚度增大而增大。当ＮｉＦｅ厚度增加时，Ｈｅｘ近似线性减小；而Ｈｃ则随ＮｉＦｅ厚度增大开始有缓慢增加，然后才减小。     

坡莫合金纳米盘中交换偏置的涡旋动力学行为

提出铁磁反铁磁界面交换作用模型,并采用数值计算方法对在交换偏置场作用下坡莫合金纳米盘中涡旋的动力学行为进行研究.计算表明,在这种涡旋形钉扎场的作用下,涡旋核的螺旋运动频率会增大,而且随着铁磁/反铁磁之间界面交换作用的增加而线性增加;同时涡旋核向平衡位置的弛豫时间缩短,交换偏置作用起到了阻尼的效果.当有外磁场作用时,交换偏置使得铁磁层涡旋核运动轨迹不再是简单的螺旋曲线,核到盘中心的距离振荡增加直到达到一个稳定值.     

Fe—Ni／Cu磁性多层膜中层间耦合和磁性的研究

利用振动样品磁强计和电子顺磁共振谱仪研究了Ｆｅ－Ｎｉ／Ｃｕ多层膜中的层间耦合和二维效应，以及它们对磁性的影响，对于Ｆｅ－Ｎｉ（３．０ｎｍ）／Ｃｕ多层膜，面内饱和场Ｈｓ，矫顽力Ｈｃ，剩磁比均随Ｃｕ层厚度作同步振荡变化，对于Ｆｅ－Ｎｉ（２．０ｎｍ）／Ｃｕ和Ｆｅ－Ｎｉ（３．０ｎｍ）／Ｃｕ多层膜，有效饱和磁化强度与共振线宽ΔＨ，随Ｃｕ层厚度作同步振荡变化。在它们的铁磁共振谱中，除了一致进动共振模外，还存在     

用EIS研究PEMFC膜电极的运行条件对其性能的影响

在质子交换膜燃料电池（PEMFC）中，采用电化学阻抗谱（EIS）研究了膜电极（MEA）的一些运行条件对其工作性能的影响，并探讨了其作用机理．通过测量数据的解析和等效电路的数学模拟，得到了与MEA结构关联的电极诸参数随电池温度和反应气体压力的变化规律．研究表明，MEA的氧电极的电化学反应电阻随电池温度的升高显著减小，氧电极的双电层电容随电池温度的升高有所增加，表明电极有效面积得以增加，有利于MEA工作性能的提高．     

Cr-Fe-Mn粉末混合物的机械合金化及其磁交换作用

对主要成分为Cr72Fe18Mn10的粉末混合物进行机械球磨。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和Mǒssbauer谱仪对球磨不同时间的样品的结构进行研究。研究结果表明：在球磨过程中，存在铁磁性的a—Fe及Fe基的超精细场分布组元和顺磁性的Cr基固溶体，球磨30h能形成顺磁性的纳米晶Cr-Fe-Mn合金；样品的矫顽力随球磨时间的延长先增加后减小，球磨12h时样品的矫顽力最大，为17．313kA／m；球磨样品在高于Cr的奈尔温度退火后场冷却时的矫顽力大于相应的零场冷却时的矫顽力，主要由体系中的铁磁-反铁磁交换作用所引起，其强弱随球磨时间的不同而不同。     

钙改型蛭石对铵离子的交换平衡

研究了经人工改型所得的钙型蛭石对铵离子的交换性能．测定了不同pH值和不同蛭石用量下钙型蛭石对NH4^ 的全交换容量，测定了不同温度下样品的平衡等温线．结果表明，钙型蛭石对NH4^ 的交换总量随pH值的变化而波动，在pH值为7时其交换总量最大，为71．89mmol／100g，其选择性随温度的降低而升高．     

自旋分别为1/2及3/2的双层铁磁薄膜磁性分析

采用变分累积展开的方法．考察了由自旋分别为1／2及3／2的两个铁磁单层膜组成的双层膜系统的自发磁化强度随温度的变化情况，特别是在自旋为3／2单层的单粒子各向异性对这种变化的影响，获得了这种变化的特征行为．     

镁改型蛭石对铵离子的交换性能

对经人工改型所得的镁型蛭石进行了铵离子交换性能的研究．在不同pH值下测定了镁型蛭石对NHr的全交换容量，在不同温度下测定了样品的平衡等温线．结果表明，镁型蛭石对NH4^ 的交换总量随pH值的变化而波动，在pH值为7时其交换总量为59．32mmol／100g，其选择性随温度的降低而升高，这为蛭石作为一种新型填料提供了一定的理论依据。     

Ta种子层厚度及溅射速率对Ta/Ni65Co35双层膜各向异性磁电阻和矫顽力的影响

研究了Ta种子层的厚度、溅射速率对Ta/Ni65Co35双层膜各向异性磁电阻值(△p/p)、矫顽力和织构的影响.研究表明,适当的Ta层厚度和较高的Ta层溅射速率对提高Ta/Ni65Co35双层膜的△p/p是有效的.Ta种子层的使用增大了Ta/Ni65Co35双层膜的矫顽力而其溅射速率对Ta/Ni65Co35双层膜矫顽力的影响很小.     

Ni／NiO交换偏置系统的制备与测试

将具有60keV能量的O离子注入通过分子外延束方法生长的Ni铁磁性薄膜,再将注入离子与基质原子发生化学反应所生成的反铁磁性NiO颗粒镶嵌于铁磁性薄膜中,在Ni／NiO界面处通过交换相互作用构建起交换偏置系统,在对系统进行场冷后,成功测量到磁滞回线的平移,在此基础上研究了系统的微观结构和磁特性,并对其中交换偏置的来源做出初步解释．通过调制注入离子的剂量,系统研究了不同因素对交换偏置的影响,优化了交换偏置系统的制备方法．