Co／Cu／Co三明治膜的巨磁电阻效应研究

采用超高真空电子束蒸发方法在硅单晶衬底上制备了Ｃｏ／Ｃｕ／Ｃｏ三明治膜,研究了衬底晶向、过渡工层材料和生长室温度对三明治膜中巨磁电阻效应的影响;结合原子力显微镜表面形貌观察,探讨了三明治膜表面（界面）组糙度与其巨磁电阻效应的内在关系;还分析了三明治膜经高温热退火后巨磁电阻效应退化的物理机制。     

Fe为过渡层的Co/Cu/Co三明治巨磁电阻效应的研究

用超高真空电子束蒸发方法成功制备了以不同厚度Fe为过渡层的Co/Cu/Co三明治巨磁电阻样品,与以Cr为过渡层的Co/Cu/Co三明治巨磁电阻样品比较,样品的矫顽力大大减小,因而样品的磁灵敏度有了较大地提高。当Fe过渡层的厚度为7nm时样品的磁电阻值最大。另外,温度更强烈地影响以Fe为过渡层样品的磁电阻值,在77K下样品的磁电阻曲线表现出明显的不对称性,它来源于低温下fcc Fe过渡层的反铁磁性转变。     

Si作过渡层的Co/Cu/Co三明治膜中高灵敏度巨磁电阻效应和平面内磁各向异性

用高真空电子束蒸发方法制备了以半导体材料Ｓｉ 为过渡层的Ｃｏ／Ｃｕ／Ｃｏ三明治膜并研究了其巨磁电阻效应。当Ｓｉ 过渡层厚度达到０．９ｎｍ 时,三明治膜中开始出现较强的平面内磁各向异性。在Ｓｉ１．５ｎｍ／Ｃｏ ５ｎｍ／Ｃｕ ３ｎｍ／Ｃｏ ５ｎｍ结构中,在其易轴上得到了５ ．５％ 的巨磁电阻值和０．９ ％／Ｏｅ 的高磁场灵敏度。研究了过渡层Ｓｉ／Ｃｏ 界面之间的相互扩散,发现在过渡层Ｓｉ 与Ｃｏ 层间形成了ＣｏＳｉ 化合物。这个硅化物界面层诱导了三明治膜的平面内磁各向异性,从而导致了易轴上高灵敏度巨磁电阻效应。     

具有覆盖层的Co/Cu/Co三明治的巨磁电阻效应研究

研究了覆盖层为铁磁性的Fe和非铁磁性的Ti、Cu的Co/Cu/Co三明治在室温和低温下的巨磁电阻效应。实验结果表明,室温下有覆盖层时,Co/Cu/Co三明治的巨磁电阻效应值没有明显变化,但以Fe为覆盖层的样品的矫顽力和饱和场明显减小,而Ti、Cu覆盖层对三明治样品的矫顽力和饱和场无太大的影响。温度降低时,覆盖层使Co/Cu/Co三明治的巨磁电阻值显著增加,表明样品的巨磁电阻效应与覆盖层及其与上层Co所形成的界面密切相关。     

电子束蒸发法制备Co／Cu多层膜中巨磁电阻效应的研究

研究了超高真空电子束蒸发法制备的Ｃｏ／Ｃｕ多层膜中过渡层Ｃｒ、磁性金属Ｃｏ怪和非磁性金属Ｃｕ层厚度等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.     

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。     

NiO／NiFeCo／Cu／NiFeCo自旋阀结构的巨磁电阻效应及影响因素的研究

用电子蒸发的方法制备ＮｉＯ／ＮｉＦｅＣ／Ｃｕ／ＮｉＦｅＣｏ自旋阀多层膜,通过磁场中退火得到好的偏置型自旋阀ＧＭＲ效应。通过对制备态以及磁场退火后样品的ＭＲ曲线的研究,讨论了交换耦合作用,单层磁性能以及层间耦合作用对材料ＧＭＲ效应的大小和磁场灵敏度的影响,得出提高交换耦合作用,改善单层磁性能和尽可能减小层间耦合将有得于得到高性能的偏置型自旋阀ＧＭＲ材料的结论。     

三明治结构FeNi/Cu/FeNi多层膜巨磁阻抗效应研究

采用MEMS技术在玻璃基片上制备了三明治结构FeNi/Cu/FeNi多层膜,在1～40 MHz范围内研究了FeNi/Cu/FeNi多层膜中的巨磁阻抗效应特性.当磁场Ha施加在薄膜的长方向时,巨磁阻抗效应随磁场的增加而增加,在某一磁场下达到最大值,然后随磁场的增加而下降到负的巨磁阻抗效应.在频率为5MHz时,巨磁阻抗效应在磁场Ha=800 A/m时达到最大值26.6%.巨磁阻抗效应的最大值及负的巨磁阻抗效应与多层膜中磁各向异性轴的取向及发散有关.另外,当磁场施加在薄膜的短方向时,薄膜表现出负的巨磁阻抗效应,在频率5 MHz、磁场Ha=9600 A/m时,巨磁阻抗效应可达-15.6%.     

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.     

巨磁电阻材料研究进展

综述了巨磁电阻材料的研究进展,总结了巨磁电阻材料各类体系的研究方法和研究特点,分析了其发展方向与研究趋势。     

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。     

La-Gd-Ca-Mn-O的不可逆磁电阻效应

随掺Gd量的增加，La-Gd-Ca-Mn-O化合物的金属-绝缘体相变温度逐渐下降，对应的峰值电阻率大幅度增加，磁电阻比明显提高，掺入11%的Gd可以使材料的磁电阻比提高一个数量级。Gd的掺入还引起材料磁电阻出现明显的不可逆效应。随掺Gd量增加，不可逆效应明显增大。     

[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。     

金属颗粒膜巨磁电阻效应的机制和影响因素

由于巨磁电阻效应在磁记录设备和传感器的潜在应用，具有该效应的材料得到了广泛地研究。特别是继金属多层膜之后的金属磁性颗粒膜，由于其制备简单，巨磁电阻效应的机理较为复杂，受到人们的青睐。本文综述了金属磁性颗粒膜中巨磁电阻效应的自旋相关散射机制和影响因素。在此基础上，指出了当前值得注意的研究方向。     

Co_xAg_(100-x)颗粒膜的巨磁电阻效应及其物理机制研究

用超高真空电子束蒸发沉积方法制备了ＣｏｘＡｇ１００－ｘ颗粒并研究了其中的巨磁电阻（ＧＭＲ）效应。实验结果表明：１５ｋＯｅ外磁场下，玻璃衬底上制备态Ｃｏ３９Ａｇ６１颗粒膜室温ＧＭＲ效应值高达２０２％，并随氮气中退火温度上升而单调减小；颗粒膜的电阻与其磁化强度直接相关，可用四次多项式偶函数来描述。     

铁磁层/导电层/铁磁层多层膜中巨磁阻抗效应理论*

采用经典电磁理论,对铁磁层／导电层／铁磁层（M／C／M）多层膜中出现的巨磁阻抗效应进行了理论分析。对于单轴横向磁各向异性多层膜,理论计算结果表明：高频阻抗在某一外加磁场（近似等于等效各向异性场）下出现最大值,铁磁层和导电层电阻率相关较大的多层膜中将出现较强的巨磁阻抗效应。多层膜在1MHz附近即可出现远大于单层膜的阻抗变化比。多层膜理论计算与实验结果能够较好地符合。     

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。