磁性薄膜和图形化薄膜的磁性研究

发布时间：2017-07-18 06:08

  本文关键词：磁性薄膜和图形化薄膜的磁性研究

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【摘要】：当今社会,随着人们对于信息量的需求日益增加,大量的信息需要高容量的存储介质。从20世纪90年代开始,各种存储介质技术的快速发展,磁性薄膜作为传统的存储介质也得到了长足的发展。研究磁性材料的机理,自然而然就涉及到了自旋电子学,为了研究磁性材料存储过程中的自旋翻转及进动等超快过程,传统的手段已经不能满足当今科学的发展。现如今,飞秒激光发展迅猛,基于磁光克尔效应的时间分辨的泵浦-探测技术已经用来研究超快自旋动力学。磁电子器件的基本结构是微/纳米级图形化阵列,最近,由于图形化阵列制备技术和薄膜材料制备技术的快速发展,让我们研究小型化图形阵列中的磁行为看到了新的曙光。例如,利用电子束刻蚀(Electron beam lithography,EBL),聚焦离子束刻蚀(focused ion beam lithography,FIB),干涉光刻和纳米小球法等来制备各种磁性单元。研究表明图形化阵列中形状和结构对单元磁性和磁化过程至关重要。那么如何控制图形化磁性薄膜阵列中的形状各向异性,这将会是一个非常有吸引力的研究课题。本文将就聚焦磁光克尔效应(Focus Moke)和时间分辨的超快磁光克尔效应(TRMOKE)的基本原理首先作简单介绍,其次将阐述聚焦磁光克尔效应测量系统(Focus Moke)和时间分辨的超快磁光克尔效应(TRMOKE)测量系统的设计和搭建,最后通过应用聚焦磁光克尔效应测量系统(Focus Moke),进行CoFeB/GaAs图形化薄膜的各向异性研究,通过改变图形化薄膜的长宽比,来研究其对各向异性的影响；通过应用时间分辨的超快磁光克尔效应(TRMOKE)测量系统,来研究Co/Pt多层膜自旋动力学相关问题；改变泵浦光的功率,来分析薄膜的磁性阻尼因子的特性。
【关键词】：磁光克尔效应 各向异性 阻尼因子 时间分辨磁光克尔效应
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM271;TB383.2
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 磁学简介11-14
• 1.2.1 磁性起源11
• 1.2.2 磁性的分类11-12
• 1.2.3 材料的磁化12-13
• 1.2.4 磁各向异性13-14
• 1.3 自旋电子学发展历程14-16
• 第二章 基本理论16-26
• 2.1 简介16
• 2.2 磁光克尔效应16-20
• 2.2.1 磁光克尔效应概念16-17
• 2.2.2 克尔旋光角的理论推导17-20
• 2.3 时间分辨的超快磁光克尔效应20-26
• 2.3.1 时间分辨克尔旋转技术概念20-22
• 2.3.2 自旋动力学22-26
• 第三章 实验设备26-32
• 3.1 聚焦磁光克尔测量系统(Focus MOKE)26-29
• 3.1.1 简介26
• 3.1.2 基本理论26-27
• 3.1.3 聚焦磁光克尔系统的建立27-29
• 3.2 时间分辨磁光克尔测量系统(TRMOKE)29-32
• 3.2.1 简介29-30
• 3.2.2 基本理论30
• 3.2.3 时间分辨磁光克尔系统的建立30-32
• 第四章 磁性薄膜各向异性的研究32-50
• 4.1 CoFeB/GaAs图形化薄膜各向异性的研究32-42
• 4.1.1 简介32-33
• 4.1.2 样品制备和测量方法33-36
• 4.1.3 实验测量和数据分析36-42
• 4.2 GaAs基片上铁单晶薄膜厚度对其磁性的影响42-50
• 4.2.1 简介42-43
• 4.2.2 样品的制备和表征43-46
• 4.2.3 实验测量和数据分析46-50
• 第五章 Co/Pt多层薄膜超快磁动力学的研究50-56
• 5.1 简介50-52
• 5.2 样品的制备52
• 5.3 实验测量和数据分析52-56
• 第六章 主要结论56-57
• 参考文献57-60
• 硕士期间学术成果60-61
• 致谢61-62

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本文编号：556306