FeCo-Al203颗粒膜隧穿磁电阻的颗粒尺寸效应

利用磁控溅射仪制备了一系列的Feco-A1203颗粒膜.分别通过传统的四探针方法和透射电镜(高分辨电镜)研究了FeCo-Al2O3颗粒膜的隧穿磁电阻和纳米颗粒结构.结果表明:当FeCo的体积分数约为32.8%时,FeCo-Al2O3颗粒膜的隧穿磁电阻达到最大值,约为6.9%,该值为目前所报道的在室温和外磁场为12.5 KOe下测量得到的最高值.电镜观察表明在FeCo-Al2O3颗粒膜中,bcc结构或非晶态的FeCo颗粒弥散分布在晶态或非晶态的Al2O3基体中.根据电镜观察结果得到颗粒膜的尺寸分布,经过尺寸拟合发现对于FeCo颗粒体积分数较小的颗粒膜,FeCo颗粒的分布满足对数-正态分布函数,而当颗粒膜中的FeCo.颗粒体积分数较大时,FeCo颗粒的分布就严重的偏离了对数一正态分布函数.同时.实验结果表明:颗粒膜的隧穿磁电阻随颗粒尺寸呈现出非单调的变化,在一中间尺寸达到最大值.     

Fe—Al2O3纳米颗粒膜的巨磁电阻效应及微结构

采用磁控溅射方法在玻璃基片上制备了一系的Fe-Al2O3颗粒膜样品,对样品的巨磁电阻效应（GMR）和磁性能进行了测量,并用高分辨电匀（HRTEM）对膜Fe枯粒的微结构进行观察,结果表明,磁电阻MR随Fe含量而变化,而体积分数为47％时获得最大值4．0％,45％Fe-Al2O3颗 膜的室温磁性表现为超顺磁性,磁电阻MR与－（M／Ms)2成正比,相关常数A约0．036,HRTEM观察表明,当Fe颗粒尺寸约小于1nm时,Fe颗粒为非晶态,而大于该尺寸时则为晶态,在Fe-Al2O3颗粒膜体系中存在与隧道相关的GMR,GMR的起因可归于传输电子的自旋相关的散射。     

金属-绝缘体颗粒膜隧穿磁电阻效应的修正理论

基于Inoue模型,提出了一个修正理论来研究金属-绝缘体颗粒膜的隧穿磁电阻效应.假定颗粒膜中铁磁颗粒的尺寸服从对数正态函数,通过两个临界尺寸D1(T)和D2(T)将颗粒膜中的铁磁颗粒分为三类:超顺磁颗粒、单畴铁磁颗粒和多畴颗粒.同时引进一个参数k2来描述超顺磁颗粒与单畴铁磁颗粒对颗粒膜巨磁电阻效应影响的权重,另一个参数k1来描述基体对铁磁颗粒自旋极化率的影响.计算结果表明仅有单畴铁磁颗粒对颗粒膜的隧穿磁电阻效应起主导作用.     

Fe-Al_2O_3纳米颗粒膜的巨磁电阻效应及微结构

采用磁控溅射方法在玻璃基片上制备了一系列的 Fe- Al2 O3 颗粒膜样品 ,对样品的巨磁电阻效应 (GMR)和磁性能进行了测量 ,并用高分辨电镜 (HRTEM)对膜中 Fe颗粒的微结构进行观察 .结果表明 :磁电阻 MR随 Fe含量而变化 ,在体积分数为 47%时获得最大值 4.0 % .45 % Fe-Al2 O3 颗粒膜的室温磁性表现为超顺磁性 ,磁电阻 MR与 - (M/Ms) 2 成正比 ,相关常数 A≈ 0 .0 3 6 .HRTEM观察表明 ,当 Fe颗粒尺寸约小于 1 nm时 ,Fe颗粒为非晶态 ,而大于该尺寸时则为晶态 .在 Fe- Al2 O3 颗粒膜体系中存在与隧道相关的 GMR,GMR的起因可归于传输电子的自旋相关的散射     

金属-金属颗粒膜巨磁电阻效应的尺寸效应

按照颗粒尺寸将颗粒膜中磁性颗粒分为3类:单畴超顺磁颗粒、单畴铁磁性颗粒和多畴磁性颗粒.不同尺寸的磁性颗粒对巨磁电阻效应作用的研究存在着争议.为此,该文假设颗粒膜中磁性颗粒尺寸呈对数正态函数分布,利用二流体模型和有效媒质理论对颗粒膜的巨磁电阻效应进行了研究.计算结果表明,以单畴铁磁性颗粒为主导作用的理论计算结果与相关各类实验相符,表明单畴铁磁性颗粒对颗粒膜的巨磁电阻效应起主导作用.     

颗粒膜中的巨磁电阻效应

纳米颗粒构成的颗粒膜具有巨磁电阻效应，其中的相元互不固溶，颗粒膜中的巨磁电阻效应与电子自旋相关散射有关，以界面散射的贡献为最大，并受到颗粒尺寸、体积百分数、退火及温度的影响。由于颗粒膜制备工艺简便，巨磁电阻效应在信息储存技术中有巨大应用前景，颗粒膜中的巨磁电阻效应引起了人们极大的兴趣。     

纳米磁性颗粒点阵的磁电阻效应

纳米颗粒高密度排列体系有其独特的磁学和电输运性质.主要研究了具有单轴各向异性的单畴磁性颗粒二维正方点阵的磁性和隧穿磁电阻效应.纳米磁性颗粒规则地浸在绝缘基质中.自旋电子在点阵中的输运主要来源于隧穿磁电阻.颗粒磁矩的取向与隧穿磁电阻的大小直接相关.我们发现磁偶极矩相互作用的强弱及温度对该种纳米颗粒点阵系统中的磁学和电输运性质有重要的影响.弱偶极相互作用下,系统的磁化强度和隧穿磁电阻随温度的增加而减小.在给定温度时,偶极相互作用强度的增加,使系统出现由低电阻状态向高电阻状态的转变.强偶极相互作用使系统出现明显的磁电阻各向异性.     

化学组成对CoAlO颗粒膜隧道磁电阻效应的影响

采用热压工艺制备-系列CoAlO的靶材，在Gatan682型PECS＋RIBE系统上，于25℃下Ar气氛中沉积到Si（100）衬底基片上，得到颗粒膜．测量了电阻和磁电阻性质，用透射电子显微镜测量样品的面内晶粒尺寸CoAlO薄膜的化学组成，用x射线光电子能谱仪测量．研究了化学组成对CoAlO颗粒膜隧道磁电阻效应的影响．结果表明，得到的颗粒膜是由2～3nm的C0氧化物分布在AlOx母相中，在室温下可显示磁性，通过ALOx阻挡层具有比较大的隧道磁电阻效应（达-6％）；随温度升高，化学组成对隧道磁电阻影响更大．     

(Ni79Fe21)0.44(Al2O3)0.56纳米颗粒膜的巨磁电阻效应

采用磁控溅射法在玻璃基片上制备了一系列不同Ni79Fe21含量x的（Ni79Fe21)x(Al2O3)1-x纳米颗粒膜样品，并对样品的巨磁电阻效应进行了研究。在（Ni79Fe21)0.44(Al2O3)0.56颗粒膜样品中，扫描透射电镜（TEM）照片清晰显示纳米Ni79Fe21颗粒包课于Al2O3中。观测到了室温下近2.5%的巨磁电阻效应，发现样品的巨磁电阻效应随着退火温度升高而单调下降，不存在一个最佳退火温度。     

Ni79Fe21-Al2O3纳米颗粒膜的电、磁性质

采用磁控溅射法在玻璃基片上制备了一系列不同Ni79Fe21含量x的（Ni79Fe21)x(Al2O3)1-x纳米颗粒膜样品。研究了电阻率ρ与体积百分比x的关系，测出了逾渗阈值xρ，并对样品的巨磁电阻效应和霍尔效应进行了研究。发现存在三个区间：（1）当x＜48％时，在这个区间只有巨磁电阻效应，没有霍尔效应；（2）当48％＜x＜60％时，在这个区间巨磁电阻效应和霍尔效应共存，且随着x的减小而增强；（3）当x＞60％时，在这个区间只有霍尔效应，没有巨磁电阻效应。     

离子束改性对颗粒膜巨磁电阻效应的影响

用射频磁控溅射方法在Si/SiO2衬底上制备了（NiFeCo)36Ag64颗粒膜，用四探针法测量了法入Co离子前后（NiFeCo)36Ag64颗粒膜巨磁电阻效应的变化，用场发射扫描电镜分析了颗粒膜的形貌及成分，实验结果表明：注入Co离子对颗粒膜巨磁电阻有显著的影响，在相同退火温度下，注入离子可使GMR效应提高一倍以上，随着退火温度增加，颗粒膜巨磁电阻效应先增加而后减小，在360℃下退火可获得10．2％的最大室温巨磁电阻效应。     

NiCo-Ag纳米颗粒膜输运性质的研究

采用离子束溅射技术制备了一系列不同含量x的(Ni0.8Co0．2)x-Ag1-x。颗粒膜样品，并对样品的各向异性磁电阻和巨磁电阻效应进行了研究，在x=0．4的样品中，GMR值达最大值，为-3％，而AMR值在x=0．75时为0．8％。随着NiCo质量分数x的增加，电子输运行为有着一个从GMRAMR的转变。考察其输运性质，试图来更深入地理解各向异性磁电阻和巨磁电阻效应的物理本质。     

离子束改性对颗粒膜巨磁电阻效应的影响

用射频磁控溅射方法在Si/SiO2衬底上制备了(NiFeCo)36Ag64颗粒膜.用四探针法测量了注入Co离子前后(NiFeCo)36Ag64颗粒膜巨磁电阻效应的变化.用场发射扫描电镜分析了颗粒膜的形貌及成分.实验结果表明:注入Co离子对颗粒膜巨磁电阻有显著的影响,在相同退火温度下,注入离子可使GMR效应提高一倍以上.随着退火温度增加,颗粒膜巨磁电阻效应先增加而后减小,在360℃下退火可获得10.2%的最大室温巨磁电阻效应.     

La0.67Ca0.33MnO3/Zn0.95Co0.05O复合材料的输运特性

用溶胶凝胶法制备了Zn0.95Co0.05O包覆的La0.67Ca0.33MnO3 (LCMO) 纳米复合材料,研究了包覆材料对磁电阻性能的影响.实验结果表明,Zn0.95Co0.05O的表面包裹(修饰)大幅度增强了复合材料的磁电阻值;低场和高场下以及不同的温度区域内磁电阻有着不同的温度和磁场效应,意味在不同温区具有不同的磁电阻机制;采用低温隧穿磁电阻效应和逾渗模型较好地解释了实验结果.     

FeCo-SiO_2颗粒膜的磁性和隧道磁电阻效应研究

用射频共溅射的方法制备了不同金属含量φ的 Fe- Si O2 金属 -绝缘体颗粒膜 ,系统研究了薄膜的微结构、磁性以及隧道磁电阻 ( TMR)效应 .在φ=0 .33处得到最大磁电阻比 RTMR为- 3. 3% .在同样的制备条件下保持φ =0 . 33,用 Co 取代 Fe 得到一系列的( Fe10 0 -x Cox) 0 .33( Si O2 ) 0 .67的颗粒膜 .对其 TMR的研究发现在 x =53时得到最大的磁电阻比为 -4 .3% ,且 Co对 Fe的替代基本没有影响薄膜的微结构 .由 Inoue关于隧道磁电阻效应的理论得到的自旋极化率 P和 Co的原子百分数 x的关系曲线和实验测得的 RTMR ～ x曲线具有相似的变化趋势 .表明在 Fe Co- Si O2 膜中由于磁性颗粒自旋极化率 P的提高而使 RTMR 变大 .这也和基于第一原理的线性缀加平面波方法得到的理论计算结果一致 .     

铁磁纳米颗粒系统磁性质对尺寸和各向异性效应的依赖

研究了随机分布颗粒系统的尺寸、各向异性、矫顽力和温度之间的关系.从FexCu1-x,Fe/SiO2,Fe/Al2O3颗粒膜实验结果入手,以Néel-Bron理论和Storner-Wohlfartly模型为依据,建立了描述细磁性颗粒矫顽力Hc与颗粒大小d、热力学温度T的函数关系,并得出在粒径小于dm(=18~20 nm)范围内,矫顽力随着颗粒的尺寸的增加而迅速地增大,而在颗粒尺寸大于这个范围,则按照Hc∝1/d规律变化.       

M-I型纳米颗粒膜逾渗阈值的测量及验证

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-xM I型纳米颗粒膜。测量并分析了电阻率与体积分数的关系 ,得出该颗粒膜的体积分数逾渗阈值大约为 0 .5 1。分别用 4种方法验证了M I型纳米颗粒膜的逾渗阈值。     

La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3/MgO颗粒系统的电输运和磁电阻

用溶胶凝胶法制备La0.67Sr0.33MnO3(LSMO)粉末,并引入第二相MgO在不同的烧结温度下制备了(1-x)LSMO/xMgO铁磁颗粒系统,对样品的结构、电输运性质和磁电阻进行了系统的研究.结果表明:随MgO含量的增加,样品的电阻率增加、绝缘体金属转变向低温移动、低温电阻极小值现象变得更加明显以及样品的磁电阻增强,但当MgO含量增加到0.07以后,样品的绝缘体金属转变温度又重新增加,其磁电阻也几乎不变,运用颗粒之间的磁耦合关系和自旋极化隧穿机理,对实验结果进行了讨论.     

连续再生颗粒捕集器对柴油机颗粒排放的影响

以某重型柴油机为原机,研究氧化催化转化器(DOC)与催化型颗粒捕集器(CDPF)耦合而成的连续再生颗粒捕集器(CR-DPF)对柴油机颗粒排放规律的影响.研究结果表明,CR-DPF的安装导致排气温度升高;原机测点颗粒数量浓度呈双峰对数正态分布,CR-DPF的前测点为三峰对数正态分布,后测点则呈多峰对数正态分布;前测点粒径小于191nm颗粒数量浓度及核态颗粒数量浓度分数均高于原机测点;CR-DPF除对7~15nm粒径颗粒的捕集效率相对较低,对其他粒径颗粒具有显著的降低作用;对聚集态颗粒的捕集效果优于核态颗粒,导致后测点核态颗粒数量浓度分数高于前测点.     

FeCo—SiO2颗粒膜的磁性和隧道磁电阻效应研究

利用射频共溅射的方法制备了不同金属含量的φ的Fe-SiO2金属－绝缘体颗粒膜,系统研究了薄膜的微结构、磁性以及隧道磁电阻（TMR）效应,在φ＝0．33处得到最大磁电阻比RTMR为－3．3％,在同样的制备条件下φ＝0．33,用Co取代Fe得到一系列的（Fe100-xCox)0.33(SiO2)0.67的颗粒膜,对其TMR的研究发现在x＝53时得到最大的磁电阻经为－0．43％,且Co对Fe的替代薄膜的微结构,由Inoue关于磁电阻 应的理论得到的自旋极化率P和Co的原子百分数x的关系曲线和实验测得的RTMR－x曲线具有相似的变化趋势,表明在FeCo-SiO2膜中由于磁性颗粒自旋极化率P的提高而使RTMR变大,这也和基于第一原理的线性缀加平面波方法得到的理论计算结果一致。