用电镜对CoCr垂直磁化薄膜观察磁畴随温度的变化及居里点检测(英文)

本文研究了CoCr垂直磁化薄膜的磁畴随温度的变化。垂直磁化点畴变化为面内磁化羽状畴的转变温度在升温过程中为350℃。本实验测得CoCr膜的居里点T_c约在600℃附近。本文也分析了H_k或K_u随温度的变化要比M随温度的变化更快。这支持了垂直磁各向异性根源主要来自磁晶各向异性。显微照片也显示了自发磁化点畴的尺寸要比膜表面晶粒或膜断面晶柱的尺寸都要大,并都处在单畴状态。     

垂直磁记录介质Co－CoO膜的磁畴结构和反磁化机理

应用Ｌｏｒｅｎｔｚ显微术观察了反应蒸镀的Ｃｏ－ＣｏＯ膜的磁畴结构。当垂直各向异性场Ｈ＿ｋ和磁化强度相对垂直取向比增加时，它的磁畴结构从典型的１８０°面内畴变成点状畴，后老是单轴垂直磁各向异性介质的一种典型特征。用ＶＳＭ测量的ＯＲ的角度依赖性显示了垂直磁各向异性的Ｃｏ－ＣｏＯ膜中存在一定量的面内磁化强度分量。结合对矫顽力Ｈ＿ｃ，剩磁矫顽力Ｈ＿（ｃｒ）和磁滞损耗Ｗ＿ｈ的角度依赖性测量结果进行分析，可以得出结论：这种垂直磁各向异性的Ｃｏ－ＣｏＯ膜的反磁化机理是磁矩的涡旋式（Ｃｕｒｌｉｎｇｍｏｄｅ）非一致转动过程。     

CoCr的选择蒸镀和垂直磁化膜的研究

用电子束蒸镀CoCr制备垂直磁化膜时发现膜成分受众多因素影响,而成为CoCr膜实现垂直磁化的首要问题。选择蒸发是造成成分控制困难的主要原因。本文对有关问题进行了研究,分析计算了理论公式,与实验作了比较,结果符合得很好;对选择蒸发及其对各种制膜工艺的影响;及CoCr膜垂直磁化性能;膜的微观结构和磁畴,都进行了研究和必要的讨论。     

SmTbCo／Cr非晶垂直磁化膜的制备及其组分影响研究

采用射频磁控溅射法在玻璃基片上成功地制备了（Sin）TbCo／Cr非晶垂直磁化膜,并就薄膜组分对其磁特性的影响进行了研究．部分Tb原子取代Sm以后,薄膜仍然具有较高的磁各项异性．薄膜组分为（Sm0.286Tb0.714）31Co69／Cr时,其饱和磁化强度Ms为330emu／cm^3,矫顽力为5．0KOe;薄膜组分为（Sm0.343Tb0.657）31Co69／Cr时,其饱和磁化强度Ms为385emu／cm^3,矫顽力为4．7KOe．薄膜组分对SmTbCo／Cr非晶垂直磁化膜的磁特性影响,可以通过对薄膜结构特性的分析得到合理的解释．     

SmTbCo/Cr非晶垂直磁化膜的制备及其组分影响研究

采用射频磁控溅射法在玻璃基片上成功地制备了(Sm)TbCo/Cr非晶垂直磁化膜,并就薄膜组分对其磁特性的影响进行了研究.部分Tb原子取代Sm以后,薄膜仍然具有较高的磁各项异性.薄膜组分为(Sm0.286 Tb0.714)31Co69/Cr时,其饱和磁化强度Ms为330 emu/cm3,矫顽力为5.0 KOe;薄膜组分为(Sm0.343Tb0.657)31 Co69/Cr时,其饱和磁化强度Ms为385 emu/cm3,矫顽力为4.7 KOe.薄膜组分对SmTbCo/Cr非晶垂直磁化膜的磁特性影响,可以通过对薄膜结构特性的分析得到合理的解释.     

Sm取代Tb(Dy)对RE-TM薄膜磁光性能的影响

采用磁控溅射复合靶的方法制备了SmTbCo/Cr和SmDyCo/Cr非晶垂直磁化膜,分析了Sm含量对SmTbCo/Cr和SmDyCo/Cr薄膜磁光性能的影响.结果表明:随着Sm含量的增加,(SmxTb1-x)31Co69和(SmxDy1-x)36Co64薄膜的剩余磁化强度Ms、克尔旋转角θk和反射系数R增加,而Hc随之减少;Sm含量为29%~30%时,Hc×Ms最大.     

二维磁性Heisenberg薄膜的自旋重取向和条形畴研究

利用Monte Carlo方法研究了二维磁性Heisenberg薄膜在有交换相互作用、各向异性、偶极相互作用等因素共同作用下的相变行为,重点讨论了薄膜的自旋重取向和磁畴的变化.模拟结果表明:在一定的参数范围内,随着温度的升高,系统的自旋取向将由垂直向平行于平面方向转变;系统在不同情况下出现了水平条形畴和垂直条形畴,并研究了交换相互作用、各向异性及温度对基态条形畴的影响.     

硬磁-软磁双层膜中的磁化行为与磁能积

采用蒙特卡罗方法讨论了硬磁-软磁双层膜中的磁化行为与双层膜中磁参量之间的关系.结果表明:硬磁-软磁双层膜中剩余磁化强度随硬磁层或软磁层厚度的增加呈单调性减小或增大,相应的矫顽场随硬磁层或软磁层厚度的增加近似呈单调性增大或减小;而其磁能积的变化是非单调性的,存在磁能积极大值点,该极大值点依赖于硬磁-软磁层的厚度比、各自的饱和磁化强度和单轴各向异性等;硬磁-软磁双层膜的磁化总是从膜边界向膜中间推进,最终带动难轴方向的边界畴转变,且软磁层磁化先于硬磁层,但在软磁层厚度小于临界尺寸的情况下,软磁层与硬磁层的磁化反转趋于同步.     

在磁场中垂直入射涂镀的Fe—Ni膜的各向异性理论

本文提出了,在磁场中垂直入射的 Fe-Ni 合金膜的磁各向异性理论,理论认为,Fe-Ni 膜的各向异性主要是由晶粒间空隙宽度的各向异性、磁致伸缩所引起的各向异性和原子对有序排列的各向异性组成,其常数的表述式为K~*=14I_t~2I_T~2(b/γ)+(9/4)λ_tλ_TE+K_P~*.式右的第一、二和三项分别对应于上述的三种各向异性;其中 b 是晶粒间的平均空隙宽度;I_t.λ_t 和 E 分别为测量温度下的饱和磁化强度、磁致伸缩系数和弹性模量;I_Tλ_T 和γ为涂镀膜过程中的衬底温度下的饱和磁化强度、磁致伸缩系数和晶粒表面张力系数。理论对于下列关系的计算结果与实验结果符合得很好,即(i)分别在20℃、300℃和450℃涂镀或回火的 Fe-Ni 合金膜(40%～100%Ni)的各向异性常数和成分的关系.(ii)分别在20℃、350℃和450℃涂镀或回火的55%Ni-Fe 膜的各向异性常数和温度的关系。此外,理论能够解释磁膜的磁场回火特性以及各向异性常数与衬底物质和膜厚度的关系的实验资料,计算结果表明,在现有电子显微镜的技术水平下,直接观察垂直入射膜的晶粒的形状各向异性是不可能的。     

加磁场制备FeCuNbSiB软磁合金薄膜的畴结构和巨磁阻抗效应

本文研究了用射频溅射法制备的Fe73．5CulNb3Si13．5B9薄膜的巨磁阻抗效应,并对其磁畴结构进行了分析．探讨在制备过程中加一纵向或横向稳恒磁场对薄膜各向异性场的影响．在制备过程中加磁场使得材料的软磁性能得到明显改善,矫顽力从400Am^（-1）降为60Am^（-1）,磁阻抗效应有较大提高．加横向磁场制备的Fe73．5CulNb3Si13．5B9薄膜的畴结构,不是严格的沿着样品的长方向,而是略向宽方向倾斜．经300℃退火后的FeCuNbSiB薄膜具有最大的磁阻抗效应,其纵向磁阻抗比为38％,横向磁阻抗比为27％,巨磁阻抗效应的磁场灵敏度分别为47．5％／kAm^（-1）和11．3％／kAm^（-1）．     

Ni／Cr多层膜的磁各向异性

利用振动样品磁强计和铁磁共振仪研究了Ｎｉ／Ｃｒ多摹 磁各向异性。     

电塑性加工对17-6Mn冷拔不锈钢丝的拔制应力和性能的影响

为使电塑性效应推广到生产应用 ,研究了奥氏体不锈钢 17- 6 Mn在变速拔丝时的电塑性效应。实验中对 17-6 Mn的拔丝速度从 9m/ min逐渐提高到 6 0 m/ m in,此速度与生产中的粗丝的拔丝速度相近。实验发现 :高能脉冲电流的引入使拔制应力降低 ,并使材料的塑性提高 ;但是电塑性效应随拔丝速度的提高而逐渐减弱。对 17- 6 Mn钢丝的磁学性能的测量表明 :脉冲电流的引入使饱和磁感应强度 Bs和剩磁 Br明显降低。这表明 ,电脉冲的引入对于材料塑性中的形变诱发相变有较大的抑制作用。     

带状铁磁非晶体金属的磁化和磁致伸缩特性

用推广了的模型，讨论带状铁磁非晶体金属在弱磁场中的磁化和磁致伸缩特性。导出磁化强度和磁致伸缩作为磁场函数的解析式。磁场小于各向异性场的一半时，得出两个解。把此二解对各向异性轴分布求平衡并应用于三个简单模型，得出一些有意义的结果。     

铝对FeN薄膜结构和磁学特性的影响

铝的添加使ＦｅＮ薄膜变成非晶，并在ＦｅＡｌＮ薄膜中形成某些柱状物，材料粒度变小，ＦｅＡｌＮ薄膜矫顽力也变小．多层膜的效果，阻断了微粒沿垂直于膜面方向的生长，从而进一步降低其矫顽力．同时铝的添加，也增加了样品饱和磁化强度的热稳定性．     

An inverse transition of magnetic domain patterns in ultrathin films

Inverse freezing and inverse melting are processes where a more symmetric phase is found at lower temperatures than at higher temperatures. Such inverse transitions are very rare. Here we report the existence of an inverse transition effect in ultrathin Fe films that are magnetized perpendicular to the film plane. The magnetization of these films is not uniform, but instead manifests itself as stripe domains with opposite perpendicular magnetization. Predictions relating to the disordering of this striped ground state in the limit of monolayer film thicknesses are controversial. Mean-field arguments predict a continuous reduction of the stripe width when the temperature is increased; other studies suggest that topological defects, such as dislocations and disclinations, might penetrate the system and induce geometrical phase transitions. We find, from scanning electron microscopy imaging, that when the temperature is increased, the low-temperature stripe domain structure transforms into a more symmetric, labyrinthine structure. However, at even higher temperatures and before the loss of magnetic order, a re-occurrence of the less symmetric stripe phase is found. Despite the widespread theoretical and experimental work on striped systems, this phase sequence and the microscopic instabilities driving it have not been observed before.     

铁磁基体上覆盖层磁化分布

研究铁磁体表面上形成的覆盖层的磁化分布,得到了垂直磁化或平行磁化时铁磁体内磁化强度、覆盖层内各向异性常数和层与基体间交换常数满足的关系     

多靶射频磁控共溅射SmCo/Cr薄膜的制备和磁性能

采用多靶射频磁控共溅射方法制备了SmCo/Cr薄膜,用XRD和VSM测量了各样品的微结构和矫顽力.结果表明,SmCo膜具有较强的垂直各向异性,当Cr底层溅射时间为5min、SmCo磁性层溅射时间为14min、Co靶溅射功率为220W时,所得到的薄膜垂直矫顽力最大.     

Perpendicular switching of a single ferromagnetic layer induced by in-plane current injection

Modern computing technology is based on writing, storing and retrieving information encoded as magnetic bits. Although the giant magnetoresistance effect has improved the electrical read out of memory elements, magnetic writing remains the object of major research efforts. Despite several reports of methods to reverse the polarity of nanosized magnets by means of local electric fields and currents, the simple reversal of a high-coercivity, single-layer ferromagnet remains a challenge. Materials with large coercivity and perpendicular magnetic anisotropy represent the mainstay of data storage media, owing to their ability to retain a stable magnetization state over long periods of time and their amenability to miniaturization. However, the same anisotropy properties that make a material attractive for storage also make it hard to write to. Here we demonstrate switching of a perpendicularly magnetized cobalt dot driven by in-plane current injection at room temperature. Our device is composed of a thin cobalt layer with strong perpendicular anisotropy and Rashba interaction induced by asymmetric platinum and AlOx interface layers. The effective switching field is orthogonal to the direction of the magnetization and to the Rashba field. The symmetry of the switching field is consistent with the spin accumulation induced by the Rashba interaction and the spin-dependent mobility observed in non-magnetic semiconductors, as well as with the torque induced by the spin Hall effect in the platinum layer. Our measurements indicate that the switching efficiency increases with the magnetic anisotropy of the cobalt layer and the oxidation of the aluminium layer, which is uppermost, suggesting that the Rashba interaction has a key role in the reversal mechanism. To prove the potential of in-plane current switching for spintronic applications, we construct a reprogrammable magnetic switch that can be integrated into non-volatile memory and logic architectures. This device is simple, scalable and compatible with present-day magnetic recording technology.     

反正切垂直磁化MR头读出波形的理论分析

目前温式磁盘机的位密度已达20kbPI～50kbPI;道密度可达1000TPI～2000TPI.进一步提高面密度特别是道密度还有很大的发展潜力,但一个主要障碍在于传统的感应式磁头读出的信号的信噪比随着道密度的进一步提高而过分微弱,MR头是能满足高密度记录的新型磁头.磁阻材料用于磁头中检读信号首先是由Hunt提出的.近几年来,国外对MR头的实用化进行了许多研究.而到目前为止,国内尚未研制出实用的MR头.本文对数字磁记录中MR头的读出过程进行了理论分析,为MR头的研制提供了一定的理论依据.