磁性金属多层膜的新颖特性——巨磁电阻效应的发现

本文回顾了磁性金属多层膜巨磁电阻效应的发现和对其成因的微观解释的发展历程。     

磁性多层膜巨磁电阻效应理论

简要概述了磁性多层膜结构巨磁电阻效应的现有主要理论。对唯像理论、Boltzmann输运方程理论和量子理论的相关工作进行了总结评述。     

低饱和场巨磁电阻金属多层膜Ni80Fe20／Cu的结构与磁电阻

采用磁控溅射方法，获得了具有低饱和场巨磁电阻的Ｎｉ８０Ｆｅ２０／Ｃｕ金属多层膜，在室温下，其磁电阻和层间耦合状态随Ｃｕ层厚度的增加呈振荡变化，在Ｃｕ层厚度ｔＣｕ＝１．０ｎｍ，２．２ｎｍ时磁电阻出现２个峰值分别为１９．４％和１１．７％，饱和场约为６．４×１０＾４Ａ／ｍ和８×１０＾３Ａ／ｍ低温下（７７Ｋ）磁电阻为３３．２％和２７．６％，系统地研究了ＮｉＦｅ层厚度和周期数对多层膜磁电阻的影响，用真空退火     

Co-Ag／Ag多层膜的巨磁电阻效应

用离子束溅射法制备了6个系列的CoxAg100-x/Ag颗粒多层膜，对其巨磁电阻随成分及Ag层和Co—Ag层厚度的变化规律进行了研究．当Ag层厚度改变时，GMR有一峰值，且随着Co含量增加，峰值向层厚增加的方向位移，当Co-Ag层厚度改变时，co含量较高的样品的磁电阻在dm=2．0nm附近有一个极大值，而Co含量较低的样品在dm≤6．0nm范围是单调上升的．用磁层间静磁相互作用的反铁磁耦合模型对上述现象加以解释．还研究了Co45Ag55／Ag多层膜样品的退火效应．     

颗粒膜的巨磁电阻效应

介绍了颗粒膜巨磁电阻效应的国内外研究现状及研究意义。由于颗粒膜巨磁电阻本身的科研价值和在磁记录、磁性传感器、磁随机存储器等方面的广泛应用前景，近十几年来国内外学对此进行了大量的研究。指出了颗粒膜研究的目标。     

巨磁电阻应用的现状与展望

介绍了巨磁电阻材料在高密度读出磁头、磁传感器、磁性随机存储器等领域的应用。对今后应开展的研究和应用作了展望。     

巨磁电阻效应

重点综述了磁性多层膜、颗粒膜、钙钛矿型氧化物及铁磁薄膜隧道结等几种不同结构类型的巨磁电阻效应的研究现状及其进展情况,并简述了巨磁电阻的物理机制及磁传感器、随机存储器和高密度读出头等几方面的应用,还涉及到了制备这些巨磁电阻材料的常用方法,并列举了10种不同组分的巨磁电阻材料,还说明了特大磁电阻和巨磁电阻的不同。     

NiFe／Cu多层膜的巨磁电阻效应

采用磁控溅射方法在玻璃基片上沉积NiFe／Cu多层膜．在室温下测量到其巨磁电阻随cu层厚度振茴的第一峰和第二峰，相应的峰值分别为19%和11%．研究了巨磁电阻隧NiFe层厚度及多层膜总周期数Ⅳ的变化规律。     

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。     

巨磁电阻AgCo颗粒膜的制备工艺和结构

采用磁控射频法制备了ＡｇＣｏ颗粒膜；研究了薄膜制备了工艺对薄膜结构的影响。     

M-I型纳米颗粒膜的巨磁电阻效应

介绍了M I型纳米颗粒膜的制备手段和测量方法 ,将M I型纳米颗粒膜分为三个结构区域 ,推导了M I型纳米颗粒膜的巨磁电阻效应的计算公式。     

颗粒膜中的巨磁阻效应

本文讨论了颗粒膜中巨磁阻效应（ＧＭＲ）与铁磁颗粒的组成、浓度、颗粒大小和形状依赖关系。     

M-M型纳米颗粒膜的巨磁电阻效应

探讨了M-M型纳米颗粒膜巨磁电阻效应的物理机制，指出了影响颗粒膜巨磁电阻效应的因素，推导出M-M型纳米颗粒膜巨磁电阻效应的计算公式。     

Co-Ag/Ag多层膜的巨磁电阻效应

用离子束溅射法制备了６个系列的ＣｏｘＡｇ１００－ｘ／Ａｇ颗粒多层膜,对其巨磁电阻随成分及Ａｇ层和Ｃｏ—Ａｇ层厚度的变化规律进行了研究．当Ａｇ层厚度改变时,ＧＭＲ有一峰值,且随着Ｃｏ含量增加,峰值向层厚增加的方向位移,当Ｃｏ—Ａｇ层厚度改变时,Ｃｏ含量较高的样品的磁电阻在ｄｍ＝２．０ｎｍ附近有一个极大值,而Ｃｏ含量较低的样品在ｄｍ６．０ｎｍ范围是单调上升的．用磁层间静磁相互作用的反铁磁耦合模型对上述现象加以解释．还研究了Ｃｏ４５Ａｇ５５／Ａｇ多层膜样品的退火效应．     

La Ag MnO 多晶非均匀颗粒系统的巨磁电阻效应

采用固相烧结法制备了名义成分为La Ag MnO(0≤x≤0.50)的大块多晶样品,并且首次研究了它们的巨磁电阻效应。分析表明：当x≤0.25时,样品基本上由单一的钙钛矿结构相组成;当x＞0.25时样品明显由两相组成,钙钛矿结构相和富Ag合金相。它们组成了一个非均匀的颗粒系统。在x=0.30时,具有高达25.5％的巨磁电阻效应。非均匀颗粒系统呈现的磁电阻效应与电子在两相颗粒界面的自旋相关散射有关。     

La_(1-x)Ag_xMnO_3多晶非均匀颗粒系统的巨磁电阻效应

采用固相烧结法制备了名义成分为La1 xAgxMnO3(0≤x≤ 0 .50 )的大块多晶样品 ,并且首次研究了它们的巨磁电阻效应 .分析表明 :当x≤ 0 .2 5时 ,样品基本上由单一的钙钛矿结构相组成 ;当x >0 .2 5时样品明显由两相组成 ,钙钛矿结构相和富Ag合金相 .它们组成了一个非均匀的颗粒系统 .在x =0 .30时 ,具有高达 2 5.5%的巨磁电阻效应 .非均匀颗粒系统呈现的磁电阻效应与电子在两相颗粒界面的自旋相关散射有关 .     

钴基非晶软磁合金薄带的磁特性和巨磁阻抗效应

本文研究了ＣｏＦｅＮｉＮｂＳｉＢ非晶软磁合金薄带的磁性和巨磁阻抗（ＧＭＩ）效应。样品在３５０℃下退火６０分钟后获得了最佳的软磁特性,并表现出优良的ＣＭＩ效应。在１．４ＭＨｚ的交变电流频率下,获得了最大的尖阻抗比△Ｚ／Ｚｓ＝（Ｚ０－Ｚｓ）／Ｚｓ最高可达１９２％。     

(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。     

非磁金属中间层对磁性隧道结磁电阻效应的影响

用自由电子近似方法对具有非磁金属中间层的磁性隧道结的磁电阻进行了研究，从理论上讨论了非磁金属中间层对磁电阻的影响。数值计算结果表明，当外加偏压不同时非磁金属中间层的作用是不同的。在外加电压使电子从非磁金属中间层穿过势垒的情况下，非磁金属中间层的变厚可以增强隧穿磁电阻效应。这一性质可以用于磁性隧道结的优化。