Co/Pb多层膜的磁垂直各向异性与磁光克尔效应

我们用射频磁控溅射方法制备了一系列Ｃｏ／Ｐｂ多层膜样品，转矩仪测量结果表明，当Ｐｂ层厚度小于２纳米时，磁垂直各向异性场Ｈｕ随Ｐｂ层厚度的减小而增加。在磁光极克尔效应的测量中，发现在短波方向有磁光增强现象，并对磁光增强的可能机制进行了研究     

Co/Ru多层膜的磁性

使用电子束蒸发的方法制备多层膜样品,采用振动样品磁强计测量磁学性能.通过分析发现,随着Co层厚度的逐渐减小,垂直易磁化的趋势逐渐增强.当Co层厚度减至0.5nm时,实现了垂直易磁化.同时,Co原子磁矩随Co层厚度增加而减小.     

Co/Ru多层膜的磁性

使用电子束蒸发的方法制备多层膜样品,采用振动样品磁强计测量磁学性能.通过分析发现,随着Co层厚度的逐渐减小,垂直易磁化的趋势逐渐增强.当Co层厚度减至0.5nm时,实现了垂直易磁化.同时,Co原子磁矩随Co层厚度增加而减小.     

等离子体吸收边对多层膜磁光克尔效应的影响

通过分析由光诱致的电荷密度涨落对铁磁／非磁性金属多层膜非磁性层中费米面附近电子的交换劈裂能的影响，对ＮＭ层金属附加磁光克尔效应的频谱特性进行了理论推导和定量计算，证明ＦＭ／ＮＭ多层膜在其ＮＭ层的等离子体吸收边附近确定可能存在磁光克尔谱的增强，并讨论了有些样品没有出现这种增强峰的原因。     

Cu层厚度对NiFe/Cu/Co 的巨磁电阻效应影响

用磁控射频溅射法制备了NiFe/Cu/Co多层膜;研究了薄膜的磁特性和磁电阻特性与中间层Cu厚度的关系.在适当的Cu层厚度下 (大约为2 nm),制备出了具有很好自旋阀巨磁阻效应的多层膜.研究表明,在弱磁场下,薄膜的磁电阻回线的斜率与原来的磁化过程有关,因此该薄膜材料可以用于巨磁电阻存储器中.     

Mn3Sn薄膜的磁光特性研究

采用超高真空分子束外延方法制备了Mn_3Sn(0002)取向薄膜.利用旋转磁光法测量了在膜面内不同方向施加磁场时的磁光克尔角,获得其最大磁光克尔角为20 mdeg.通过计算拟合,Mn_3Sn薄膜具有单轴单向磁各向异性,磁各向异性能常数(K_1)=3.75×10~3 J/m~3.通过对比Mn薄膜的实验数据,认为反铁磁构型的Mn与弱铁磁性的Mn_3Sn之间的界面磁耦合导致单轴单向磁各向异性,Mn的杂散磁矩对Mn_3Sn样品的磁光克尔角有贡献.     

YIG/Ta/CoTb/Pt多层膜中基于自旋轨道矩的全电学垂直磁矩翻转

自旋轨道矩为设计新型自旋电子存储和逻辑器件提供了物理基础,而实现零磁场自旋轨道矩操控磁矩翻转是此类自旋电子器件应用的物理基础.本工作在钇铁石榴石(Yttrium Iron Garnet, YIG)磁性绝缘薄膜层上生长了Ta/CoTb/Pt亚铁磁性多层膜,利用YIG磁性绝缘层对具有垂直磁各向异性的CoTb薄膜施加磁偶极相互作用场,再辅以Ta和Pt层中叠加的自旋轨道矩,实现零外场下对CoTb磁矩的操控和翻转.实验上通过反常霍尔效应及反常霍尔电阻测量脉冲电流诱导的磁化翻转行为,并在磁光克尔显微镜下观察到了脉冲电流驱动的磁畴壁运动特征,发现对于YIG/Ta/CoTb/Pt器件,由于受到底层YIG的影响,亚铁磁CoTb的磁畴以条纹状特征进行运动和完成磁化翻转,这与Si/Ta/CoTb/Pt薄膜磁化翻转特性存在显著区别.本文对于自旋电子低功耗器件尤其是全电学驱动的自旋轨道矩器件的研究,具有参考意义和潜在应用价值.     

The Influence of the Plasma Absorbing Edge on the Magneto Optic Kerr Effect in Multilayer Metallic Films

通过分析由光诱致的电荷密度涨落对铁磁／非磁性（ＦＭ／ＮＭ）金属多层膜非磁性层中费米面附近电子的交换劈裂能的影响，对ＮＭ层金属附加磁光克尔效应的频谱特性进行了理论推导和定量计算，证明ＦＭ／ＮＭ多层膜在其ＮＭ层的等离子体吸收边附近确实可能存在磁光克尔谱的增强，并讨论了有些样品没有出现这种增强峰的原因．     

一种新型表面磁光克尔效应测量系统

研制了一种新型的科研教学两用的表面磁光克尔效应测量系统,给出了该测量系统的设计方案、结构、技术性能、实验原理及使用方法.该测量系统可用于磁光器件、磁性薄膜及不同材料多层磁性薄膜特性参数的测量.     

TbFeCoPr多层膜磁光科尔谱的矩阵法模拟

利用4×4矩阵法,模拟了(Tb23Fe72.5Co4.5)100-xPrx或(Tb27Fe65Co8)100-xPrx两个磁性多层膜系统的磁光科尔旋转角和椭圆率分别随入射角和磁性层厚度的变化.计算结果表明:(1)引入界面效应,发现界面结构对结果有重要的影响,当d1=d2=h/2时,理论模拟结果很好地解释了实验结果;(2)在入射光波长为670、825nm时,(Tb23Fe72.5Co4.5)100-xPrx和(Tb27Fe65Co8)100-xPrx两个多层膜系统的科尔旋转角随磁性层的厚度和入射角度的变化都存在峰值,Pr含量的变化不会改变科尔谱的形状,但对科尔旋转角的峰值有影响.     

Strain-induced modulation of magnetic anisotropy in Co/BaTiO_3 composite

A uniaxial magnetic anisotropy Co film was grown on a single-crystal Ba Ti O3（BTO） substrate. The strain yielded by the voltage-induced ferroelastic domain switching in the BTO substrate was recorded by atomic force microscope and modulated the magnetism of the Co film. The manipulation of the magnetism of the Co film is experimentally demonstrated by voltage dependence of magnetic hysteresis loops measured via magneto-optic Kerr effect.     

快淬Co/Fe/Cu金属条带的巨磁电阻效应

研究了用快淬制备的铸态和退火处理后非均匀相合金Co15-xFexCu85金属条带的磁电阻、微观结构、磁性能。x的范围是0－15at%。条带的磁电阻幅度很微弱，与同成分的溅射样品有明显不同。这是由条带的微观结构决定的，同时也证实巨磁电阻效应是磁性颗粒的纳米尺寸效应引起。     

树叶状Co和Co3O4的水热合成与磁性研究

以氯化钴(CoCl2.6H2O)和氢氧化钠作为反应前驱物,采用水热法合成微米级树叶状钴单质,在500℃退火条件下得到形貌相似的Co3O4粒子,并运用XRD、SEM和VSM对所得粒子的结构、形貌和磁性能进行了初步研究。结果表明,树叶状钴单质表现出室温铁磁行为,具有较高的磁参数,其中饱和磁化强度为139.3emu/g、矫顽力为29.5kA/m。同时发现,在500℃×1h退火后的Co3O4还出现极弱的铁磁性行为,可能是未完全氧化的Co单质所产生。     

烧结温度对Zn_(0.98)Cu_(0.01)Co_(0.01)O稀磁半导体性质的影响

本文以Zn(NO3)2·6H2O,Co(NO3)2·6H2O,Cu(NO3)2·3H2O为原料,与适量的柠檬酸配制成溶液,采用溶胶—凝胶法(sol-gel)合成前驱体,将前驱体在氩气气氛中选择不同温度进行烧结得到Zn0.98Cu0.01Co0.01O稀磁半导体样品,利用X射线衍射(XRD)、光致发光谱仪(PL)、振动样品磁强计(VSM)对所制备样品的结构、光学性能及磁性进行研究.实验结果表明:制备的样品为单一的纤锌矿结构,烧结温度改善了样品的光学性质及磁性.     

Magnetoresistive behavior and magnetization reversal of NiFe/Cu/CoFe/IrMn spin valve GMRs in nanoscale

The magnetoresistance behavior and the magnetization reversal mode of NiFe/Cu/CoFe/IrMn spin valve giant magnetoresistance (SV-GMR) in nanoscale were investigated experimentally and theoretically by nanosized magnetic simulation methods. Based on the Landau-Lifshitz-Gilbert equation, a model with a special gridding was proposed to calculate the giant magnetoresistance ratio (MR) and investigate the magnetization reversal mode. The relationship between MR and the external magnetic field was obtained and analyzed. Studies into the variation of the magnetization distribution reveal that the magnetization reversal mode, that is, the jump variation mode for NiFe/Cu/CoFe/IrMn, depends greatly on the antiferromagnetic coupling behavior between the pinned layer and the antiferromagnetic layer. It is also found that the switching field is almost linear with the exchange coefficient.     

FD-SMOKE系统测量铁磁性薄膜的克尔效应

表面磁光克尔效应测量磁性材料磁性具有很多优点,如测量灵敏度高、非接触式测量。该实验是高校重要的近代物理实验之一。在用表面磁光克尔效应系统测量铁磁性薄膜材料时,文中利用该系统测出铁合金膜样品在纵向克尔模式下的磁滞回线,测出正负磁在正向饱和状态和反向饱和状态时的克尔效应角,即椭圆长轴和参考轴之间的夹角。并计算得在饱和状态下的克尔旋转角和椭偏率。应用该实验可研究磁性材料表面的磁性质。     

椭圆钴纳米环磁化动力学研究

利用Monte-Carlo方法模拟了不同偏心率、不同厚度的椭圆钴纳米环的磁特性.模拟结果表明:当系统的偏心率较小时,厚度越大的椭圆钴纳米环的涡旋态（“vortex”态）越稳定,此系统的磁滞回线保持圆形纳米环的主要特征;系统的偏心率较大时,系统的磁特性与圆形纳米环有较大差别,涡旋态的稳定性与厚度并无明显关联;对椭圆钴纳米环的自旋组态分析发现,椭圆系统在极化态（“onion”态）与涡旋态之间出现了更多的亚稳态     

Fe掺杂对Zn1 xCoxO纳米晶体结构及磁性行为的影响

利用溶胶-凝胶法制备了Fe掺杂Zn1 xCoxO(x=001~002)纳米晶体.通过XRD,TEM和VSM对其结构、晶格参数和磁性进行了表征和分析.所有样品都没有检测到非晶态产物以及Fe,Co团簇等第二相,即Fe掺杂没有改变Zn1 xCoxO晶体的纤锌矿型ZnO结构、晶粒度大小以及室温铁磁性.随着Fe掺杂浓度的提高,饱和磁化强度、剩余磁化强度和矫顽力等磁性参数都有相应的改善.Fe掺杂还引起了交换偏置,并且,该现象随着Fe掺杂浓度的提高而增强;但是,单原子Fe对饱和磁化强度的贡献低于单原子Co对自发磁化强度的贡献,这表明Fe,Co共掺杂ZnO材料与Co掺杂ZnO材料的磁性机制有所不同.     

Chemical states of the atoms in magnetic multilayersTa/NiOx/Ni81Fe19/Ta and Co/AlOx/Co

Ta/NiOx/Ni81Fe19/Ta and Co/AiOx/Co multilayers were prepared by rf reactive and dc magnetron sputtering. The exchange coupling field (Hex) and the coercivity (Hc)of NiOx/Ni81Fe19 as a function of the ratio of Ar to O2 during the deposition process were studied. The composition and chemical states at the interface region of NiOx/NiFe were also investigated using the X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and peak decomposition technique. The results show that when the ratio of Ar to O2 is equal to 7 and the argon sputtering pressure is 0.57 Pa, the x value is approximately 1and the valence of nickel is +2. At this point, NiOx is antiferromagnetic NiO and the corresponding Hex is the largest.As the ratio of Ar/O2 deviates from 7, the Hex will decrease due to the presence of magnetic impurities such as Ni+3 or metallic Ni at the interface region of NiOx /NiFe, while the Hc will increase due to the metallic Ni. Al layers in Co/AIOx/Co multilayers were also studied by angle-resolved XPS. Our finding is that the bottom Co could be completely covered by depositing an Al layer about 1.8 nm. The thickness of AIOx was 1.2 nm.