巨磁电阻多层结构——从多层膜到多层纳米线

综述了巨磁电阻多层膜（包括连续多层膜,不连续多层膜,颗粒膜,非匀相合金膜及层状与粒状混合型多层膜）研究的一些结论,着重评述了巨磁电阻多层纳米线的研究进展,包括其制备,表征,传输性能的测定方法,电流垂直于膜面的巨磁电阻（CPP－GMR）,及如何利用多层纳米线的CPP－GMR测定材料的自旋扩散长度和自旋散射不对称因子等材料常数。简要介绍了开发前景。     

不同制备条件下的Co／Cu多层膜巨磁电阻及铁磁共振研究

用溅射方法制备了几批Ｃｏ／Ｃｕ多层膜和夹层膜样品,通过测试发现：Ｃｏ／Ｃｕ多层膜样品的巨磁电阻与制备条件有关。在较高本底真空和较低工作气压条件下制备的样品具有较大的巨磁电阻,其铁磁共振测试的结果和Ｈｅｉｎｒｉｃｈ的夹层膜的理论计算结果的相吻合。     

离子束溅射制备Co／Pt多层膜的结构和磁性

采用离子束溅射技术制备了Ｃｏ／Ｐｔ多层膜，并研究了多层膜的结构和磁性随Ｃｏ层厚度或Ｐｔ层厚度的变化关系。结果表明Ｃｏ层呈现出ｈｃｐ结构的（００２）结构，Ｐｔ层表现出ｆｃｃ结构的（１１１）织构。当Ｃｏ层和Ｐｔ层都比较薄时，界面有Ｃｏ－Ｐｔ的化合物形成。     

Cu层和Mo层对NiFe多层膜巨磁电阻（GMR）的影响

采用磁控溅射方法制备了ＮｉＦｅ／Ｃｕ和ＮｉＦｅ／Ｍｏ两个系列的多层膜，进行了结构，磁性和磁电阻测量，并对部分ＮｉＦｅ／Ｃｕ多层膜样品作了电镜分析，对于ＮｉＦｅ／Ｃｕ多层膜，在室温下的测量到巨磁电阻随Ｃｕ层厚度振荡的第一，二三峰。在ＮｉＦｅ／Ｍｏ多层膜样品中未发现巨磁电阻效应，讨论了非磁性 多层膜的磁性，界面结构和巨磁电阻效应。     

NiFe／Cu和NiFe／Mo多层膜的界面结构与巨磁电阻

采用磁控溅射方法制备了ＮｉＦｅ／Ｃｕ和ＮｉＦｅ／Ｍｏ多层膜。测量了厚度不同的Ｃｕ层和Ｍｏ层多层膜的磁性和磁电阻,并用电镜分析了部分ＮｉＦｅ／Ｃｕ多层膜样品。测量到ＮｉＦｅ／Ｃｕ多层膜的室温巨磁电阻随Ｃｉ层厚度振荡的第一、二、三峰。而在ＮｉＦｅ／Ｍｏ多层膜中未发现巨磁电阻效应。讨论了多层膜的界面结构对巨磁电阻效应的影响。     

基于NiFeCo/Cu多层膜巨磁电阻效应的磁微球检测

分析了应用于磁性生物检测的GMR传感器的工作原理.直流磁控溅射法制备了Ni65Fe15CO20/Cu多层膜,研究了室温下多层膜的GMR效应对缓冲层(NiFeCo)厚度、间隔层(Cu)厚度及铁磁层(NiFeCo)厚度等参数的依赖关系,得到了GMR值达8.8%的多层膜样品:缓冲层(NiFeCo)5nm,间隔层(Cu)2.4nm,铁磁层(NiFeCo)1.6nm,且饱和场低、磁滞小、灵敏度较高,符合磁性生物检测技术的要求.制备了基于优化参数NiFeCo/Cu多层膜的GMR传感器,对器件的性能进行了测试,结果表明所制备的GMR传感器能够检测磁微球.     

电沉积制备CuCo颗粒膜微观结构和巨磁电阻效应研究

采用电化学的方法在半导体Si表面沉积了CuCo颗粒膜.研究了膜层电沉积过程中颗粒膜生长的显微结构及热处理过程颗粒膜元素的分布情况.经过450℃退火处理1h后Cu80Co20薄膜GMR达到最大值,随着温度的升高膜层的电阻率也随之下降.面扫描元素分析和XRD分析表明经过退火处理膜层中出现Co粒子的析出,出现了局部富钴的区域.磁阻测量表明此时有利于提高膜层的GMR值.更高温度的退火处理使GMR值降低.磁性能测量发现随着退火温度的提高膜层的饱和磁化强度Ms、矫顽力Hc和剩余磁化强度Mr也随着变大.     

添加Ni对CuCo颗粒膜巨磁电阻效应的影响研究

采用电沉积的方法制备了CuCoNi三元颗粒膜,并测量其GMR和磁性能.研究发现添加适量的Ni有利于膜层中磁性颗粒的析出,添加过多的Ni反而降低膜层中磁性粒子的浓度.制备态样品中存在超顺磁性粒子,此时饱和磁化强度比未添加Ni高,而矫顽力低.真空退火处理使超顺磁性粒子转变为铁磁性粒子,提高了矫顽力.450℃处理膜层达到最佳结构,具有GMR最大值,更高退火温度会使膜层中形成三元合金相,降低了GMR效应.     

NiFe/Ag多层膜在低场下的巨磁电阻行为

用磁控溅射法制备了NiFe/Ag多层膜 ,并从实用角度对NiFe/Ag多层膜的低场巨磁电阻效应作了研究。分析了该膜系列产生低场巨磁电阻效应的机理 ,并进行了实验研究 ,最终获得在低场 (小于 79 6× 2 5 0A/m)常温下有高达 5 0 %巨磁电阻效应的材料     

薄膜巨磁电阻效应及其研究进展

叙述了巨磁电阻效应的两种基本结构--颗粒膜和多层膜.分析了两者的异同、制备方法以及近年来的一些研究成果.在实际测量巨磁电阻效应过程中外界因素对其有很大影响,讨论了如磁场强度、温度、磁性颗粒形状、大小、分布情况、界面构型、非磁性层或颗粒与磁性层或颗粒对测量磁电阻效应数值的影响及其机制.     

Giant magnetoresistance in electrodeposited Co-Ag granular films

We report on the electrodeposition of Co-Ag granular films with GMR from a chloride-based electrolyte. Two different electrochemical techniques (chronoamperometry and pulse plating) were used to prepare the films. Both electrochemical and TEM analysis have revealed the heterogeneity of the as-deposited samples. GMR values up to 7% at room temperature were measured. The longitudinal (LMR) and transverse (TMR) magnetoresistance were practically indistinguishable indicative of real granular systems. An appropriate numerical analysis of the magnetoresistance curves showed high superparamagnetic contribution to the total MR.     

颗粒合金膜Co20NixCu80-x巨磁电阻和磁性能

研究了用快淬制备的铸态和退火处理后的颗粒合金膜Co20NixCu80-x（0≤X≤20）的磁电阻和磁性能。与高Ni的样品相反的是，低Ni的样品在低温下AR／R上升。无论低Ni或高Ni样品的剩余磁化强度Mr和矫顽力Hc都随退火温度的上升而增加。     

巨磁电阻多层膜结构的研究进展

归纳了巨磁电阻效应发现以来在各种合金体系中出现的巨磁电阻多层膜材料,对其性能和晶体结构进行了对比分析,着重从界面粗糙度、元素混合和晶体学织构等方面,评述了巨磁电阻多层膜结构的国内外研究现状,讨论了各种结构参数对巨磁电阻效应的影响。     

La-Ca-Mn-O巨磁电阻薄膜的电阻变化

研究了类钙铁矿结构La0.67Ca033MnOx巨磁电阻薄膜(生长在LaAlO3衬底)的电阻变化,观察到负巨磁电阻效应,讨论了优化制备工艺提高巨磁电阻效应和最大电阻温度,其效应可用于设计新电磁器件。同时讨论了巨磁电阻效应的机理,给出合理解释。     

纳米巨磁电阻材料的电化学制备及其应用

巨磁电阻材料大多采用物理法制备．与溅射法、分子束外延等方法相比,电化学法具有设备简单、成本低廉、低温操作、过程可控等优势,是制备巨磁电阻材料的良好途径．为此,针对国内外巨磁电阻材料的研究状况,结合多年来本研究室在该领域的研究工作,介绍了一维纳米多层线、二维纳米金属多层膜、自旋阀和颗粒膜等巨磁电阻材料的电化学制备方法、表征及磁电阻性能．简述了巨磁电阻材料在超高灵敏度微型传感器、巨磁电阻磁盘、读出磁头、磁随机存储器和磁电子器件等方面的应用,并对发展前景和研究方向进行了展望．[编者按]     

AgCo颗粒膜的制备工艺及巨磁电阻效应

采用磁控射频溅射法制备了ＡｇＣｏ颗粒膜；研究了薄膜成份及制备工艺对薄巨膜电阻效应的关系。在低Ｃｏ含量时，薄膜磁电阻变化率随着Ｃｏ含量的增加和退火温度物升高而变大。     

[Co80Fe10Ni10]20Cu80-xCrx块体合金的巨磁电阻效应研究

在氩气气氛中用熔炼法制备了[Co80Fe10Ni10]20Cu80-xCrx系列Cu基巨磁电阻合金．通过光学显微镜、透射电子显微镜、场致发射扫描电镜和电子探针研究了[Co80Fe10Ni10]20Cu80-xCrx合金在1000℃均匀化处理6h后水淬．以及随后的300～700℃，30～150min回火处理的微观结构及组分。用直流四探针法测量了合金的室温巨磁电阻效应(GMR)。结果表明．合金在回火时从基体相中析出了高度弥散的含Fe、Ni、Co的纳米磁性新相。回火温度对合金的磁电阻效应影响很大，样品在600℃温度回火90min时，合金的室温GMR效应最好，可达8．61％。少量合金元素Cr的添加替代(Cr代Cu)消除了Co-Fe-Ni—Cu合金中的混溶裂隙，改善了合金的加工性但也降低了合金的磁电阻效应。     

制备条件和退火处理对Fex/(In2O3)1-x颗粒膜结构、磁性及巨磁电阻的影响

用射频溅射法成功制备了金属／半导体型颗粒膜Fex／(In2O3)1-x实验结果表明样品的微结构、磁性和巨磁电阻效应受制备条件(如本底真空度、衬底温度、溅射电压等)以及热退火处理的强烈影响。较高的衬底温度有利于基体In2O3的晶化和Fe颗粒的成长。适当的热退火能促使Fe颗粒生长，使晶格畸变减小，从而改善膜的微结构。室温下，磁性测量表明样品具有超顺磁性，符合朗之万方程。高温退火后，颗粒的大小已超过单畴粒子的临界尺寸，引起矫顽力下降。     

用FTMS方法制备Co／Cu巨磁阻超晶格多层薄膜

本文用双靶相对磁控溅射法（ＦＴＭＳ）在云母单晶基板上原位生长了巨磁阻Ｃｏ／Ｃｕ超晶格薄膜，研究了放电气压及背景真空对薄膜结构和电磁性质的影响。