具有双向各向同性的[Pt/Co]/IrMn体系的交换偏置特性研究

发布时间：2021-01-09 04:07

　　铁磁（FM）/反铁磁（AFM）薄膜体系的交换偏置效应是受到广泛关注的课题,并在磁电子技术领域发挥了重要作用,但涉及其物理机制的诸多问题目前仍缺乏深入了解,这其中就包括垂直与面内交换偏置的比较。以往关于垂直、面内交换偏置的比较研究得出了一系列互相矛盾的结论,这些矛盾又往往与FM特定的各向异性有关,例如在研究垂直交换偏置的时候大多使用本身具有强垂直各向异性的材料体系作为FM层,而FM特定的各向异性对不同方向交换偏置的影响还有待澄清。此外热处理过程中的原子扩散也是影响交换偏置的重要因素。本论文制备了[Pt/Co]/IrMn多层膜样品,通过剩磁状态分析了样品的磁各向异性。通过细致调节Co层厚度筛选出具有双向各向异性的样品,从而排除FM各向异性的影响。然后从室温开始,分别经过垂直和面内场冷,在低温下诱导出交换偏置,这样就避免了高温热处理时的Mn原子扩散问题。通过测量样品的磁滞回线,我们发现垂直交换偏置大于平面内交换偏置,并且通过剩磁比确认了自旋翻转耦合的缺失,而后基于薄膜生长平面内的未补偿单元建立模型比较了垂直和面内两个方向的交换偏置。 

【文章来源】：内蒙古大学内蒙古自治区 211工程院校

【文章页数】：38 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Co-CoO系统经场冷后在77K下的磁滞回线

Fig. 1.2 Exchange bias establishment process[3]最先提出了一个简单的物理模型(M-B 模型)来图 1.2 交换偏置的建立过程[3]

图 1.3 (a) 单个 AFM 晶粒界面处的自旋结构；(b) 晶粒轮廓与自旋结构[4].3 (a) spin structure of a singleAFM grain at the interface; (b) Grain contour and spin structuno 通过对场冷后的[CoO/MgO]多层膜界面热剩磁进行测量，得出在 CoO 表面余自旋磁矩的结论，且在 AFM 界面处大概只有 1%的剩余自旋磁矩导致了单


本文编号：2965938