不同衬底沉积的Co/Pt多层膜及Co层厚度对其垂直磁各向异性的影响

采用直流磁控溅射方法,分别在100μm厚的聚偏氟乙烯(PVDF)、聚酰亚胺(PI)和Si衬底上沉积Ta(2 nm)/Pt(20 nm)[Co(t)/Pt(0.5 nm)]4/Pt(1.5 nm)的磁性多层膜。考察了Co层厚度及刚性Si、柔性PVDF和PI衬底对Co/Pt多层膜垂直磁各向异性的影响。结果表明,Co/Pt多层膜的垂直磁各向异性随着Co的厚度增大而减弱,表现为磁畴尺寸随Co的厚度增大而减小。通过对比生长在刚性衬底与柔性衬底上的Co/Pt多层膜的磁各向异性常数、矫顽力、磁畴尺寸,发现制备的柔性Co/Pt多层膜仍保持优异的垂直磁各向异性,其垂直磁各向异性与刚性衬底上生长的薄膜相近。

电结晶制Co/Pt多层膜的结构及磁性研究

以单晶Si(111)为基底,在以P盐[主要成分Pt(NO2)2(NH3)2]和CoSO4为主盐的硼酸体系中电结晶Co/Pt多层膜.SEM观察多层膜的断面形貌,证实多层膜具有周期结构.经XRD测试,首次证实了Co-Pt界面上有CoPt3化合物的存在.用PPMS测试了多层膜的磁滞回线,平行于外磁场时膜的矫顽力约为165Oe,垂直于外磁场时的矫顽力随Co含量的增加而增加,最大达到396Oe.首次用电结晶方法制得了易磁化轴垂直于膜面的Co/Pt多层膜.

Co/Pt多层膜的结构和饱和磁化强度

采用离子束溅射技术制备Co/Pt多层膜 ,用RBS、小角XRD和断面TEM研究了多层膜的周期性调制结构 ,用VSM研究了磁性层Co和顺磁性层Pt的厚度变化对饱和磁化强度的影响。结果表明 ,多层膜具有良好的周期性层状结构 ,和设计值一致。样品的饱和磁化强度 (Ms)随Co层厚度增加而增大 ,随Pt层的厚度增大而减小。当Co层和Pt层的厚度比一定时 ,样品的饱和磁化强度不受周期数的影响 ,符合Ms=Mcotco/D模型。

Co/Pt多层膜的调制结构对磁光性能的影响

研究了Co/Pt多层膜中 ,Co层厚度 ,Co、Pt含量比 ,溅射温度对多层膜磁光性能的影响。研究发现Co层厚度及Co、Pt含量比对Co/Pt多层膜的磁光性能起决定性影响 ,当tCo<0 4nm ,tCo/tPt=1/2时 ,可获得较好的综合磁光性能 ;适当提高溅射时基体的温度 ,可改善多层膜的结晶性并获得较好的调制周期结构 。

Co/Pt多层膜X射线小角衍射分析

对Ｃｏ／Ｐｔ多层膜进行Ｘ射线小角衍射分析，测量出多层膜的周期厚度，解释多层膜小角衍射主峰之间出现次峰的现象，并确立了次峰个数与膜周期数之间的关系。

真空退火Fe/Pt多层膜的结构和磁性

采用直流磁控溅射方法制备了Fe/Pt多层膜和FePt单层薄膜,并在不同温度下真空热处理得到了有序相L10-FePt薄膜.研究表明,Fe/Pt多层膜化可以降低FePt薄膜有序相的转变温度.[Fe(1.5nm)/Pt(1.5nm)]13薄膜在350℃热处理后,有序度已经增加到0.6,而且矫顽力达到了501kA/m.多层膜化促进有序化在较低的温度下进行,这主要是因为原子在多层膜界面扩散更快.

纳米胶体球表面生长的Co/Pt多层膜的磁性研究

利用自组装技术在Si表面上制备二维有序胶体球阵列,利用磁控溅射系统以此为衬底制备Co/Pt垂直多层膜,形成曲面膜.与沉积在Si表面上相同结构的多层膜做比较,当测量角度在0°-45°之间时,曲面膜的磁滞回线形状几乎无变化,表明转换场分布很窄,这是由各向异性轴在球表面的变化造成的.

不同底层对CoFeB/Pt多层膜垂直磁各向异性的影响研究

采用磁控溅射方法在玻璃基片上制备了以Ru,Cu,Pt和Ta为底层的Co Fe B/Pt多层膜样品,研究了各底层对Co Fe B/Pt多层膜的反常霍尔效应的影响。发现Ru和Cu作为Co Fe B/Pt多层膜的底层在保持样品的垂直磁各向异性方面的作用远不如Pt和Ta底层,而且样品的霍尔电阻比Pt和Ta做底层要小。Ta作为Co Fe B/Pt多层膜的底层与Pt作为底层相比能够更好地和多层膜晶格匹配,并且在400℃退火后反常霍尔效应得到增强。霍尔电阻提高近80%,矫顽力达到了5.7×10~3 A·m^(–1),有望作为垂直自由层应用到磁隧道结构中。

垂直磁各向异性Co/Pt多层膜在自旋电子学中的应用

随着电子学的发展,人们对电子元件的尺寸、功耗和信息处理速度等指标均提出了更高的要求。而材料是制备各种电子元器件的基础,其中Co/Pt多层膜以其良好的垂直磁各向异性等优点而备受人们的关注。到目前为止,人们已经成功把垂直磁各向异性Co/Pt多层膜应用到了磁记录、自旋阀、磁隧道结、反常霍尔元件、畴壁移动自旋器件、磁性斯格明子、自旋轨道矩元件等领域,并获得了优异的性能。

离子束溅射制备Co/Pt多层膜的磁性研究

室温下采用ＶＳＭ测定了离子束溅射（ＩＢＳＤ）技术制备的Ｃｏ／Ｐｔ多层膜垂直方向的Ｍ－Ｈ回线。研究结果表明：Ｃｏ／Ｐｔ多层膜中单位体积Ｃｏ的饱和磁化强度ＭｓＣｏ小于块状Ｃｏ的饱和磁化强度；Ｃｏ／Ｐｔ多层膜的饱和磁化强度（Ｍｓ）与厚度有关：随Ｃｏ层厚度ｔＰｔ和多层膜总厚度ｔｆ的增加而增大，随Ｐｔ层厚度ｔｐｔ的增加而减小；外推结果表明当ｔＣｏ小于一个原子层厚（≈０２５ｎｍ）时，室温下Ｃｏ／Ｐｔ多层膜的饱和磁化强度为零。

CoSiB/Pt多层膜垂直磁各向异性及热稳定性

采用磁控溅射方法在单面附有300 nm SiO_(2)的单晶硅基片上制备了以Pt为底层的CoSiB/Pt多层膜样品。CoSiB/Pt层周期数确定为2,对样品底层厚度及周期层厚度进行调制,根据反常霍尔效应系统地研究了CoSiB/Pt多层膜垂直磁各向异性(perpendicular magnetic anisotropy,PMA)及薄膜的热稳定性。通过对这些参数的调节获得了具有良好垂直磁各向异性的最佳多层膜样品结构Pt(1)/[CoSiB(0.5)/Pt(1)]_(2),底层Pt和周期层中CoSiB,Pt的最佳厚度分别为1,0.5 nm和1 nm。对最佳样品进行XRD图谱分析,磁滞回线测量以及一系列退火处理。结果表明,样品具有明显的(111)_(CoPt)衍射峰,形成了较好的(111)织构,界面耦合增强,结晶度较好,计算出样品的有效磁各向异性常数K_(eff)达到5.11×10^(4)J·m^(-3),样品具有良好的PMA;当退火温度为200℃时,样品的CoPt(111)峰强度显著增强,界面形成了较强的(111)织构,K_(eff)达到最大值1.0×10^(5)J·m^(-3),当退火温度不超过400℃时,样品仍能保持良好的PMA。多层膜样品结构Pt(1)/[CoSiB(0.5)/Pt(1)]_(2)具有良好的PMA和热稳定性,且合适的退火温度有利于提高样品的PMA。

稀土元素Gd对Co/Pt多层膜居里温度的影响

采用镶嵌靶法制备添加稀土元素Gd的Co/Pt多层膜 ,以θk=0和铁磁性消失的温度表征居里温度 (Tc)。研究结果表明 :添加适量Gd于Co/Pt多层膜中 ,其Tc <2 0 0℃ ;在本工作研究的成分范围内 ,Tc随Gd含量增加而降低。运用分子场理论讨论了Tc与交换作用的关系 ,并根据s

磁控溅射Ni/Au/Pt多层膜红外发射率特征研究

研究了表面镀Ni/Au/Pt多层膜的K424合金在热处理前后红外发射率的变化及变化机理。XRD分析结果表明,在热处理后,试样表面主要由Au0.7Cr0.3和Pt组成,说明合金基体元素在600℃下会向外扩散。SEM分析表明,粗糙表面镀金膜的试样在热处理后,表面薄膜产生了细小的裂痕,但在表面没有探测到氧化物。而抛光表面镀金膜的试样,其表面薄膜十分完整。通过SR5000光谱辐射计量仪测量合金的红外发射率,结果表明,合金的表面状态和热处理对红外发射率均有较大影响。

Co/Pt多层膜反常霍尔效应的研究

通过磁控溅射方法制备了一系列以Pt为底层的Co/Pt多层膜样品,研究了周期层中Co层厚度、周期层中Pt层厚度、底层厚度和多层膜周期数对样品霍尔效应和磁性的影响。结果表明,多层膜中各层的厚度及周期数对样品的霍尔效应和磁性有重要的影响。通过对样品测试结果的分析发现多层膜的界面效应是影响其宏观性能的主要因素,样品的霍尔电阻和矫顽力随着膜厚和周期数的变化均体现了这一效应。通过优化多层膜各层厚度参数及周期数,获得了最佳样品结构为Pt 1.0 nm/(Co 0.4 nm/Pt 0.8 nm)3,周期层中Co和Pt的最佳厚度分别为0.4和0.8 nm,最佳周期数为3,该样品的霍尔电阻最大,同时样品霍尔曲线的矩形度最好,且矫顽力也较小,通过磁性测量得到其磁各向异性能为2.0×105J·m-3,具有良好的垂直磁各向异性。

不同底层对Co/Pt多层膜反常霍尔效应影响的研究

采用直流磁控溅射法在玻璃基片上制备了Au,Cu,Pt和Ta底层的Co/Pt多层膜样品,对周期层中Co和Pt进行了调制,获得了各底层的最佳多层膜结构,研究了各底层对Co/Pt多层膜的反常霍尔效应的影响。经研究发现,当底层厚度均为3 nm、周期层中Pt厚度为1.5 nm,多层膜中Co层的厚度均为0.4 nm时,样品霍尔回线的矩形度最好,对应样品具有更好的垂直磁各向异性(PMA)。在相同厚度条件下,Au和Cu作为Co/Pt多层膜的底层在保持样品的垂直磁各向异性方面的作用远不如Pt和Ta底层,而且样品的霍尔电阻比Pt和Ta做底层时要小很多。在研究的4种不同金属底层多层膜中,Pt底层可以使多层膜周期层以更薄的Pt厚度获得垂直磁各向异性,从而使得Co/Pt多层膜的磁矩垂直于膜面,但由于Pt层对样品的分流作用过大,导致样品的霍尔电阻有所降低;而Ta作为底层的Co/Pt多层膜既可以周期层以较薄的Pt保持样品的垂直磁各向异性,又可使得样品具有大得多的霍尔电阻,可研究其与互补金属氧化物半导体(CMOS)的集成。

图纹结构Co/Pt多层膜的制备及垂直磁各向异性研究

采用自组装技术制备大面积有序聚苯乙烯微球模板.在此基础上,制备Co/Pt多层膜纳米碗列阵阵列.利用扫描电子显微镜(SEM)和振动样品磁强计(VSM)对样品表面形貌和磁性进行了分析.结果表明:纳米碗阵列保留了聚苯乙烯微球模板的有序形貌.磁性多层膜随着Pt或Co厚度的增大,矫顽力和Mr/Ms变化的总体趋势是先增大后减小.随着衬底胶体球半径的增加,曲率诱导作用逐渐减弱,矫顽力降低.

图纹结构Co/Pt多层膜的制备及研究

先采用自组装技术制备大面积有序聚苯乙烯微球模板,在此基础上,制备Co/Pt多层膜纳米碗和纳米点列阵样品.利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和透射电子显微镜(TEM)对制备样品的表面形貌进行了分析.结果表明:溅射方法和刻蚀处理对纳米碗和纳米点的形貌存在影响,磁滞回线的结果表明倾斜溅射条件下制备的纳米点阵具有明显的方向取向性.

[Fe/Pt]_n多层膜中膜层结构对磁性能的影响

采用射频磁控溅射的方法,在玻璃基片上制备了不同膜层结构的[Fe/Pt]n多层膜,经不同温度真空热处理后,得到L10有序结构的FePt薄膜。实验结果表明,[Fe/Pt]n多层膜结构可以有效降低FePt薄膜的有序化温度,550℃退火30min后其平行膜面矫顽力可达320.3kA/m;多层膜结构中,Pt层厚度与Fe层厚度相同时,矫顽力最大;Pt层和Fe层厚度相等且总厚度相同的情况下,Fe、Pt单层厚度越薄,有序化温度越低,且对应的矫顽力越大。

“三明治式”多层Au/Pt复合薄膜的制备及其对甲醇的电氧化(英文)

采用界面组装、欠电位沉积和氧化还原置换反应组合方法制备了单层Pt/Au复合薄膜,并且不需要任何有机偶联剂;组装单层Pt/Au复合薄膜为三类多层Pt/Au复合薄膜:(Pt/Au)n、Ptm/Au和(Pt3/Au)k(n、m和k分别为Pt/Au、Pt和Pt3/Au的层数).采用电子显微镜研究了Au纳米粒子单层膜和Pt/Au复合多层膜的形貌.对于所有的多层膜电极而言,其电化学活性面积随着层数的增加而增加.通过研究甲醇在每一类Pt/Au复合薄膜上的氧化电流密度,考察了其对甲醇的电催化和抗毒化性能.对于同一类复合薄膜而言,甲醇分别在(Pt/Au)3、Pt3/Au和(Pt3/Au)2电极上均具有最大的氧化电流密度,且优于本体Pt电极.在这三种电极中,(Pt/Au)3电极无论从电流密度上还是从抗毒化能力上讲,其性能是最好的,而且其抗毒化能力也优于商业Pt/C催化剂.这种良好的催化性能源于Au和Pt之间最大化的协同效应,这取决于Pt和Au原子比率以及Pt纳米层和Au纳米层之间的排布方式.

Au隔离层Co/Pt基垂直自旋阀的制备及其巨磁电阻效应

利用磁控溅射的方法制备了以Au为隔离层,分别以Co/Pt多层膜为参考层和自由层的具有垂直磁各向异性的赝自旋阀结构Pt(50?)/[Co(4?)/Pt(6?)]3/Co(4?)/Au(30?)/[Co(4?)/Pt(20?)]4。通过磁性测量发现自旋阀具有非常好的垂直磁各向异性,通过对自旋阀进行输运性质测量得到了1.7%的磁电阻值。实验还发现,当增加中间Au隔离层厚度时,自旋阀的磁电阻值会单调减小。