面内单轴磁各向异性薄膜的平面霍尔效应研究

发布时间：2021-03-01 06:36

　　近年来,铁磁性薄膜的电输运性质备受人们的青睐。平面霍尔效应源于自旋轨道耦合作用,是磁电阻的横向效应,在磁传感器、磁随机存储器和逻辑器件等新型自旋电子学器件中有巨大的应用前景。同时,平面霍尔效应对磁矩的变化十分灵敏,可以作为表征磁畴钉扎、磁化翻转和磁各向异性等磁学现象的一种研究手段。因此,研究铁磁性薄膜的平面霍尔效应具有一定的实际应用潜力和学术价值。本论文通过磁控溅射沉积了 Fe80Ni20-O薄膜。我们系统研究了薄膜的表面形貌、微观结构、静态磁学性质和电输运特性,探究了调控薄膜的磁各向异性的方法、测量了薄膜的平面霍尔效应以及表征面内磁化过程,主要研究内容如下:（1）我们通过倾斜溅射方法,在仅旋转基片且无诱导磁场的条件下制备了一系列不同薄膜厚度和不同倾斜溅射角度的Fe80Ni200-O薄膜。研究结果表明Fe80Ni20-O薄膜具有面内单轴磁各向异性,且薄膜磁各向异性在0～100 Oe范围内自由可控。随薄膜厚度的增加,薄膜的单轴磁各向异性场逐渐增加,但矫顽力呈现先减小后增加再减小的规律。随薄膜倾斜溅射角度的增加,薄膜的单轴磁各向异性场逐渐增加,矫顽力也逐渐增加。（2）系统研究了外加磁场和电... 

【文章来源】：厦门大学福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１不同的畴壁结构（ａ）布洛赫畴壁（ｂ）奈尔畴壁［８］??Ｆｉｇ?１．１?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｄｏｍａｉｎ?ｗａｌｌ?（ａ）?ｉｓ?Ｂｌｏｃｈ?ｄｏｍａｉｎ?ｗａｌｌ?ａｎｄ?（ｂ）?ｉｓ?Ｎｅｅｌ??

图１．３平面霍尔效应测量的示意图??Ｆｉｇ?１．３?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐｌａｎａｒ?Ｈａｌｌ?ｅｆｆｅｃｔ?ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ??的纵向电场强度为??￡＾１?＝?ｅ丨丨?ｓｉｎ?０?＋?ｅ丄?ｃｏｓ?０?（１－１６＝ｐ丨丨ｊ／丨丨ｓｉｎ?０?＋?ｐ丄义ｌ?ｃｏｓ?０??＝ｊｐ八?１?＋－＾—ｃｏｓ２?０）。??的横向电场强度为??Ａｙ?＝?ｓｉｎ?０?—?ｃｏｓ０?（１－１７＝Ｐｉｉ７?ｓｉｎ?９?ｃｏｓ?６?—?ｐ±ｊ?ｓｉｎ?６?ｃｏｓ?９??＝）（ｐ丨丨一?ｐ丄）ｓｉｎ?０?ｃｏｓ?０?０??电阻、平面霍尔效应分别为纵向电阻率和横向电阻率，即??

图１．４本论文的研究思路??Ｆｉｇ?１．４?Ｔｈｅ?ｒｅｓｅａｒｃｈ?ａｐｐｒｏａｃｈ?ｏｆ?ｔｈｉｓ?ｐａｐｅｒ??１．６．３主要内容??基于ＰＨＥ在实际应用和磁学理论的研宄进展，本论文的主要内容是通过本??实验室的磁控溅射设备，派射沉积具有面内单轴磁各向异性的Ｆｅ８〇Ｎｉ２〇－０薄膜，??并通过ＰＨＥ去表征ＦｅｓｏＮｂｏ－Ｏ薄膜的整个面内磁化过程。具体内容如下：??１、通过倾斜溅射的方法调控Ｆｅ８（）Ｎｉ２（）－０薄膜的面内磁各向异性场，利用ＶＳＭ??测量ＦｅｓｏＮｂｏ－Ｏ薄膜静态磁学特性的表征，系统研宄了薄膜厚度、倾斜溉射角度??等因素对Ｆｅ８〇Ｎｉ２〇－０薄膜的面内磁各向异性场的影响。??２、对ＦｅｓｏＮｂｏ－Ｏ薄膜进行图案化处理，在ＰＰＭＳ中测量薄膜样品的电输运??，

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]铁磁金属薄膜的高频性质[D]. 范小龙.兰州大学 2010

硕士论文
[1]磁性颗粒膜的高频软磁性及颗粒间相互作用[D]. 陈忠强.兰州大学 2008



本文编号：3057096