导读:本文包含了反铁磁薄膜论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:反铁磁薄膜,Au,Mn,异质结
反铁磁薄膜论文文献综述
宋成,潘峰[1]（2019）在《反铁磁薄膜材料与高密度信息存储》一文中研究指出信息技术的进步要求存储器件朝超高密度、低功耗和高速度方向发展。反铁磁材料相比铁磁,由于其没有铁磁残余场、对磁场扰动不敏感和本征频率高等诸多优势,在超高密度信息存储和THz等领域有广阔的应用前景。实现反铁磁磁矩的有效操控和电学探测成为实现反铁磁存储技术信息写入与读出的关键。我们利用高性能铁电基片和具有自旋轨道力矩效应的反铁磁材料Mn_2Au构造铁电/反铁磁异质结,成功实现电场调控反铁磁自旋轨道力矩效应。在电场驱动下,来自铁电基片的铁弹应变驱动Mn_2Au反铁磁薄膜的单轴磁各向异性在面内翻转90°,使异质结的平面霍尔电阻呈现出不同的电阻状态,具有良好的循环性。借助于所获得的单轴磁各向异性,首次观察到非对称的自旋轨道力矩翻转现象[1]。基于自旋轨道力矩效应,在Pt/反铁磁双层膜中利用Pt层所产生的自旋流来驱动反铁磁NiO和Mn_2Au的磁矩翻转90°,在这两个体系中分别由自旋霍尔磁电阻效应和各向异性磁电阻效应来探测翻转信号[2,3]。发现反铁磁磁矩被翻转到电流方向,阐明了电流翻转反铁磁磁矩的抗阻尼力矩机制。这一机制还可以推广到亚铁磁绝缘体钇铁石榴石(YIG)的面内翻转,表明电流驱动亚铁磁绝缘体的磁矩在面内翻转时可以将YIG的磁矩简化为一对反平行的磁矩,而不能将其简单处理为单磁矩[4]。我们还利用自旋力矩-铁磁共振(ST-FMR)技术在Mn_2Au/NiFe双层膜中观察到一种新型的沿z方向的自旋极化及其引起的面内类场力矩效应[5]。在反铁磁薄膜中所实现的电学操控结果有望推动反铁磁超高密度存储技术的发展。(本文来源于《TFC'19第十五届全国薄膜技术学术研讨会摘要集》期刊2019-11-15）
周国伟,姬慧慧,白宇浩,全志勇,许小红[2]（2019）在《反铁磁LaMnO_3薄膜中应力调控的交换偏置现象（英文）》一文中研究指出本文用脉冲激光沉积系统外延生长了LaMnO_3(LMO)薄膜,研究了拉应力和压应力对薄膜磁学性质的影响,发现在拉应力和压应力的衬底上,外延生长这种A型反铁磁LMO薄膜,均可出现交换偏置现象.这是因为外应力导致衬底与薄膜界面处的MnO_6氧八面体发生转动,从而使临近衬底的LMO薄膜下层出现了净磁矩表现铁磁性;而那些远离衬底的LMO薄膜上层则由于外应力的释放,仍保持原有的反铁磁性.因此, LMO薄膜中自发的交换偏置现象,源于铁磁性与反铁磁性之间的交换耦合作用.这种在单一LMO薄膜中实现交换偏置的现象,为自旋阀器件的优化设计提供了一种新方法.(本文来源于《Science China Materials》期刊2019年07期）
宋成,王钰言,陈贤哲,潘峰[3]（2017）在《反铁磁薄膜材料与高密度存储》一文中研究指出信息技术的进步要求存储器件朝高密度、低功耗和高速度方向发展。反铁磁材料相比铁磁,由于其没有铁磁残余场和对磁场扰动不敏感等诸多优势,在高密度存储领域有广阔的应用前景。将在这个报告中主要讲述叁个方面的内容:(1)通过磁性异质结薄膜的可控制备与精准调控,基于反铁磁IrMn和FeRh薄膜分别构造了两类反铁磁性隧道结[Co/Pt]/IrMn/AlOx/Pt和α’-FeRh/MgO/γ-FeRh,将反铁磁自旋器件的工作温度从100K提升至400K,观察到数值达到20%的室温隧道各向异性磁电阻效应~([1,2]);(2)基于自旋轨道力矩(SOT)效应,通过施加电流来驱动人工反铁磁结构CoFeB/Ta/CoFeB和Pt/[Co/Pd]/Ru/[Co/Pd]的磁翻转,有望推动人工人铁磁结构在磁隧道结的自由层中得到应用,在降低器件功耗的同时提高存储密度~([3,4]);(3)采用离子液体作为霍尔器件的门电极,通过双电层产生极大的电场作用,成功实现了对厚达5nm的IrMn的反铁磁交换弹簧结构以及交换偏置效应的有效调控~([5-7])。(本文来源于《TFC’17全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集》期刊2017-08-19）
姜淼[4]（2017）在《反铁磁FeRh薄膜生长与电调控》一文中研究指出反铁磁FeRh凭借自身的反铁磁—铁磁相转变特性在热辅助磁存储技术中具有重要应用潜能,有助于促进信息存储密度的进一步提高。同时,反铁磁材料通常具有较小的形状各向异性及阻尼因子,有望通过电控反铁磁的手段在提高存储密度的同时降低能量损耗,具有广泛研究价值。然而,FeRh性能的影响因素较多,且制备工艺十分敏感,因此,对其生长过程及基本性能的系统性研究,对于全面认识FeRh,实现对其性能的电调控,从而推动FeRh在高密度、低功耗反铁磁自旋电子学器件中的应用具有重要意义。本文采用磁控溅射技术制备FeRh薄膜,结合一系列材料结构、性能表征手段,系统研究了薄膜成分以及退火过程对FeRh反铁磁—铁磁相转变性能的影响,优化了FeRh薄膜制备工艺,成功制备出具有明显相转变的5nm FeRh薄膜,并采用光学曝光的方式设计制备了离子液体栅极器件,实现了电场对FeRh相转变温度的可逆调控,为基于FeRh的低功耗、非易失性磁存储器件奠定了材料基础。主要研究成果如下:通过适当降低氩气气压、合理掺杂钯元素,可有效增加FeRh薄膜中的Fe原子成分比,从而促进FeRh相转变温度的降低,实现了薄膜成分对FeRh性能的有效调控,加深了对FeRh的进一步了解。与此同时,氩气气压的增加以及退火过程中退火时间的合理控制有助于改善薄膜质量,优化了超薄FeRh薄膜的制备工艺参数,促进了FeRh电调控工作的展开。实验结合离子液体和氧化物门电极,利用离子液体门电压诱导产生的双电层对FeRh薄膜施加强电场,引发了FeRh与氧化物界面的氧化还原过程,从而通过影响FeRh反铁磁态的结构有序性,实现了对其相转变温度的可逆调控,促进了FeRh在低能耗反铁磁自旋电子学器件中的进一步发展。(本文来源于《清华大学》期刊2017-05-01）
陈焕坚[5]（2016）在《居里温度小于奈耳温度的铁磁/反铁磁薄膜的磁性研究》一文中研究指出铁磁(FM)/反铁磁(AFM)薄膜的交换耦合作用在磁性传感、数据存储等领域中具有重要作用。近几十年来,国内外研究人员对FM/AFM薄膜中的交换偏置场(HE)、矫顽力(H_C)以及巨磁电阻效应展开了广泛研究,并获得许多卓越成果。在人们所研究的大多数交换偏置体系中,FM材料的居里温度(T_C)均大于AFM材料的奈耳温度(T_N)。关于T_C<T_N体系交换偏置研究的报道甚少,而该体系可产生奇特的磁现象,可加深人们对交换耦合作用或AFM净磁矩诱导效应的理解。本文采用磁控溅射法,在载玻片或硅片上制备了T_C<T_N的Tb/Cr多层膜、Gd/FeMn双层膜和Gd/Cr多层膜,其中Tb(T_C=220 K)、Gd(T_C=293 K)为FM层,Cr(T_N=311 K)、FeMn(T_N=425 K)为AFM层。分别运用X射线衍射、扫描电子显微镜和X射线反射分析了薄膜的晶体结构、截面结构、表面形貌和界面粗糙度;运用振动样品磁强计和磁性测量系统测量了薄膜的磁性。研究结果表明:T_C<T_N的FM/AFM薄膜体系的交换偏置规律与T_C>T_N薄膜体系中的明显不同。H_C和HE随测量温度(T)呈现非单调变化;当T_C<T<T_N时,FM/AFM界面的AFM净自旋可诱导FM层磁化,从而导致该体系仍存在H_C或HE。(1)对于Tb/Cr多层膜,H_C随着T的增加先减小后增大。当156 K<T<216 K时,磁滞回线呈现“双磁滞”行为。(2)对于Gd/FeMn双层膜,H_C随T呈现非单调变化,在T≈T_N处消失;HE随着T的增加由负值变为正值,且在T≈T_C处消失。此外,当tGd较大时,H_C以及HE的大小与tGd的倒数呈线性关系。(3)对于Gd/Cr多层膜,交换偏置受沉积温度、测量温度和冷却场影响。当沉积温度为25℃时,HE在整个测量温度范围内均为负值;当沉积温度为200℃时,HE随着T的增加由负值变为正值;当沉积温度为400℃时,HE在整个测量温度范围内均为正值。此外,随着冷却场的增加,HE由负值变为正值。(本文来源于《中国计量大学》期刊2016-06-01）
刘洋[6]（2015）在《铁磁—反铁磁薄膜中的耦合和输运行为研究》一文中研究指出作为自旋电子学器件的核心部分,磁性金属薄膜具有复杂的磁耦合和电输运现象以及丰富的物理内涵。两个铁磁层之间穿越非磁隔层的层间耦合和相邻的铁磁层与反铁磁层之间的界面耦合在自旋电子学器件中扮演着非常重要的角色,关于层间耦合和界面耦合的研究一直备受关注。本论文的工作是围绕铁磁层/反铁磁界面耦合问题展开的,研究了FeMn为反铁磁层的交换偏置多层膜中铁磁层/反铁磁界面磁矩的状态、复合铁磁层内部的层间耦合、不对称的磁化反转行为、锻炼效应的机制等问题。具体内容包括：通过在铁磁/反铁磁界面引入超薄Pt插层、在反铁磁层内部引入超薄Pt插层、以及在反铁磁层界面附近引入Pt掺杂,并优化插层和掺杂层的厚度和位置,使FM/FeMn(FM为铁磁层)体系的交换偏置场大幅提升,最高可达无插层时的180%左右。机理分析表明,引入的插层和掺杂层可以改变界面未补偿反铁磁磁矩的数量和状态,从而实现了对界面耦合的调控。在(Pt/Co)6/Pt(t)/Co,(Pt/Co)6/Pt(t)/Co/FeMn和Co/Pt(t)/[Co/(Pt/Co)5]/FeMn体系中观察到(Pt/Co)6周期层与一个较厚的Co单层之间穿越Pt隔层的层间耦合,发现该层间耦合随隔层厚度增加是振荡衰减的,其振荡周期和衰减长度大大超出了一般的铁磁/非磁/铁磁体系;而且,在(Pt/Co)6/Pt(t)/Co/FeMn体系中,(Pt/Co)6/Pt(t)/Co中的层间耦合可以对铁磁/反铁磁界面耦合产生调节作用,使Co/FeMn界面耦合也随Pt隔层的厚度改变而周期变化。在Co/FeMn体系中研究了沿铁磁层难轴方向(垂直膜面)诱导的交换偏置,发现FeMn层出现了大量的界面未补偿磁矩,远远超出了一般交换偏置体系的水平,体系的磁化反转行为表现出强烈的不对称性,并随着Co层厚度和FeMn层厚度的变化展现出截然不同的特征。进而讨论了交换偏置体系中影响磁化反转不对称性的关键因素,分析了不对称磁化反转行为两种内禀起源的联系。以多种扫场方式测量了NiFe/FeMn体系的各向异性磁电阻,并借此研究了交换偏置的锻炼效应的角度依赖关系,发现NiFe/FeMn体系中交换偏置的锻炼效应具有多重机制,进而提出了一种基于反铁磁畴态模型的交换偏置衰减机制,很好地解释了锻炼效应中首循环的特殊性。(本文来源于《北京科技大学》期刊2015-06-08）
王焕,荣建红[7]（2015）在《铁磁/反铁磁双层薄膜中自旋波禁闭现象研究》一文中研究指出本文在一维海森堡模型的基础上,采用界面参数化方法,研究了非周期性边界条件下,铁磁/反铁磁双层薄膜中自旋波低温激发问题.发现体系中除了存在体自旋波外还存在禁闭自旋波.此类自旋波只能在一个子层中传播,在另一子层中没有激发.而且,禁闭在反铁磁层中自旋波的能量低于体自旋波的能量;禁闭在铁磁层中自旋波的能量高于体自旋波的能量.(本文来源于《低温物理学报》期刊2015年01期）
黄颖,朱心阳,郎颖越,吕庆,柳树海[8]（2014）在《(B2-FeRh)-(L1_0-FePt)复合双层薄膜的热致反铁磁-铁磁转变》一文中研究指出用磁控溅射法在加热的MgO(001)基片上生长FeRh-FePt双层取向薄膜,试图使两层都有序化并分析其反铁磁-铁磁转变性质.结果表明,覆盖于FePt层之上的FeRh层可以在不发生层间混合的前提下,于450°C依靠长时间热处理出现有序化,从而获得较为理想的(B2-FeRh)-(L10-FePt)双层复合薄膜.改变FeRh层的成分和控制FePt层的有序化程度能够裁剪其反铁磁-铁磁转变行为.在彻底有序化的FePt层上生长富Fe的FeRh层会导致热滞温度为负.而FePt层适当欠有序化则可以将反铁磁-铁磁转变温度由100°C提高到200°C,使其进一步远离室温.这有利于用来制作采用热辅助技术的垂直磁记录介质.从Pt扩散阈值的角度对反铁磁-铁磁转变举动变化的可能原因进行了讨论.(本文来源于《中国科学:物理学 力学 天文学》期刊2014年07期）
楚海港[9]（2014）在《具有合成反铁磁结构的L1_0FePt基垂直交换耦合复合薄膜的研究》一文中研究指出近年来,随着信息量的急剧膨胀,迫切要求信息存储系统的容量急剧增加。目前为止,在众多的信息存储技术中,磁记录技术仍是最主要的大容量存储技术。由于超顺磁效应的限制,1Tb/in2的存储密度是目前普通记录介质的极限。L10-FePt有序合金作为新一代磁记录介质材料,具有极高的磁晶各向异性(107 erg/cc),在超细晶粒尺寸(3～5nm)情况下仍具有很高的热稳定性,可以实现10Tb/in2的超高面记录密度。为了解决FePt热稳定性和可写性的矛盾,交换耦合介质(Exchange coupled composite, ECC)被提出并受到广泛研究。在ECC介质的研究中,不同的软磁材料作为软磁层与硬磁层FePt耦合,如Fe、[Co/X](X=Ni、Pt)多层膜等,且在一定程度上降低了矫顽力保持了热稳定性。然而为了使ECC介质的矫顽力足够小,必须要增加软磁层的厚度,这必将带来热稳定性的下降以及开关场分布(SFD)变宽。为了解决这些问题,一种改进的反铁磁交换耦合的结构被提出(AFC-ECC),即将ECC单元与软磁材料反铁磁耦合在一起。本论文通过在FePt上生长合成反铁磁结构实现了这种结构。本文围绕着基于L10-FePt的垂直取向型AFC-ECC介质进行了一系列的研究工作。首先我们使用具有垂直取向的[Co/Ni]N/Ru/[Co/Ni]M合成反铁磁结构与L10-FePt耦合制备出了FePt/[Co/Ni]N/Ru/[Co/Ni]M复合薄膜。在这种复合薄膜中,薄膜的矫顽力随着非磁性Ru厚度的增加振荡变化。且当FePt/[Co/Ni]N 和 [Co/Ni]M之间为反铁磁耦合时,薄膜的矫顽力最低。在这种结构中[Co/Ni]N厚度的不同将会产生不同程度的矫顽力变化。另外我们发现反铁磁耦合的引入导致热稳定性的提升和开关场分布变窄。这种结构还拥有高的翻转场角度容忍性。其次对这种垂直取向复合结构的磁化翻转行为进行研究。通过对样品回复曲线和磁电阻的测量,我们发现复合结构的磁化翻转过程随Ru层厚度的变化而不同。对于反铁磁耦合的样品,[Co/Ni] M的磁化翻转带动了[Co/Ni]N磁矩的偏转,从而实现FePt/[Co/Ni]N的磁化翻转。最后我们通过微磁学模拟对磁化翻转过程进行了详细的研究,结果表明反铁磁耦合的引入促进了AFC-ECC结构的磁化翻转。(本文来源于《复旦大学》期刊2014-06-03）
柳树海[10]（2014）在《FePt/FeRh双层薄膜的热致反铁磁—铁磁转变》一文中研究指出有序化的L10相FePt硬磁性合金具有面心四方结构,化学性质稳定,饱和磁化强度大,单轴磁晶箨向异性能高,是下一代采用垂直记录馍式超高面密度磁存储介质的哼句材料。但是形成小颗粒后,其矫顽力太大,在改写数据时,需要磁头提供非常高的反转磁场。引入软磁层形成硬磁-软磁复合结构,借助二者之间的交换弹性作用,可以有效降低FePt的矫顽力,有利于降低反转磁场,咀是同时也降低了介质的有效磁晶各向异性能,对磁稳定性不利。引入反铁磁层,形成艘磁-反铁磁复合结构,借助二者之间的交换偏置作用,能够使FePtB勺磁性更稳定.有利于提高存储密度.但是更加增大了磁化反转难度,对改写数据不利。舱柏的FeRh台金能够存100℃左右发生反铁磁-铁磁相变,将其合金与FePt合金结合,形成一种新型的复合结构,则可以实现弹性作用和偏置作用的相互转换,利用热辅助磁记录技术,在改写数据时,用极细的激光束将被照射区域的温度提高到FeRh合金的磁性相变温度以上,使FeRh对FePt起到弹性作用,从而降低FePt的矫顽力；而在常温,FeRh对FePt起到钉扎作用,使保存敏据更稳定但是FeRh的磁性转变温度过于接近室温,会影响介质的可靠性。本文用磁控溅射方法成膜,用MgO(001)单晶基片获得(001)织构,通过改变FeRh层的成分和控制FePt的有序度,来适当提高FeRh的磁性转变温度并调控FePt的矫顽力,提高FePt/FeRh复合介质的实用性。主要内容包括四部分：(一)热处理温度对FePt单层性质的影响。在400。C生长25nm厚的FePt薄膜,在Ta=[500,800]℃温度范围进行6h的真空热处理,分析薄膜的晶体结构,磁性和表面形貌的变化。结果表明：在400。C成膜MgO(001)基片能诱导FePt沿[001]方向取向生长,但处于无序的A1相,呈软磁性、Ta=500。C时,薄膜的结构无明显变化。Ta=600℃时,薄膜出现部分有序化,A1相与Ll。相共存。沿下行于膜面的方向(硬磁相的磁化难轴方向)施加磁场,矫顽力可到达10kOe,而在垂直于膜面的方向(硬磁相的磁化易轴方向)施加磁场,矫顽力却只有5kOe。说明两相之间存在强烈的交换耦合作用,形成了硬磁—软磁复合体。这为进一步主动调控FePt／FeRh复合薄膜的磁性提供了可能。瓦=700。C,薄膜的有序化基本完成,磁化易轴彻底转向垂直于膜面的方向,饱和磁化后其磁化反转主要依靠形核。(二)FeRh层成分对FeRh的磁性相变温度的影响。使Fe和Pt的原子比为30：70,在400℃沉积25nm厚的FePt薄膜,成膜后在兀=600℃,700℃进行热处理6h,再在450℃沉积Fe和Rh原子比例不同的FeRh薄膜,得到富Rh的Fe40Rh60和富Fe的Fe53Rh47,厚度为50nm,完成后对样品继续在450℃保温24h。分析表明,部分Pt会从FePt层扩散进入FeRh层,占据其中的Rh位,使得FeRh的相转变温度升高；FeRh层中Rh含量多,也可以提高其相转变温度。(叁)FePt层有序度对FeRh磁性相变温度及FeRh/FePt双层薄膜性质的影响。使Fe和Pt原子比例近似为1：1,在400℃生长25nm厚的FePt薄膜,Ta=600℃,700℃进行热处理6h；再在450℃生长50nm厚的FeRh薄膜(Fe和Rh的原子比例接近1：1),并保温24h。结果表明,Pt原子的扩散量取决于FePt层的有序化程度。FePt层的有序化程度越低,处于亚稳态的A1相FePt越多,Pt越容易进入FeRh层。咒不高于600。C,都可以使FePt/FeRh双层薄膜的相转变温度提高到200。C,并且其室温磁化曲线呈现很好的矩形,提高了FePt/FeRh复合介质的实用性。(四)尝试用光刻技术在常温制作FePt格点,在780℃进行热处理24h后,再在450℃生长FeRh薄膜并保温24h,形成FePt/FeRh镶嵌阵列。对其结构和磁性进行分析表明,FePt层由于成膜温度低,没有形成(001)织构。(本文来源于《西南大学》期刊2014-04-01）
反铁磁薄膜论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文用脉冲激光沉积系统外延生长了LaMnO_3(LMO)薄膜,研究了拉应力和压应力对薄膜磁学性质的影响,发现在拉应力和压应力的衬底上,外延生长这种A型反铁磁LMO薄膜,均可出现交换偏置现象.这是因为外应力导致衬底与薄膜界面处的MnO_6氧八面体发生转动,从而使临近衬底的LMO薄膜下层出现了净磁矩表现铁磁性;而那些远离衬底的LMO薄膜上层则由于外应力的释放,仍保持原有的反铁磁性.因此, LMO薄膜中自发的交换偏置现象,源于铁磁性与反铁磁性之间的交换耦合作用.这种在单一LMO薄膜中实现交换偏置的现象,为自旋阀器件的优化设计提供了一种新方法.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
反铁磁薄膜论文参考文献
[1].宋成,潘峰.反铁磁薄膜材料与高密度信息存储[C].TFC'19第十五届全国薄膜技术学术研讨会摘要集.2019
[2].周国伟,姬慧慧,白宇浩,全志勇,许小红.反铁磁LaMnO_3薄膜中应力调控的交换偏置现象（英文）[J].ScienceChinaMaterials.2019
[3].宋成,王钰言,陈贤哲,潘峰.反铁磁薄膜材料与高密度存储[C].TFC’17全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集.2017
[4].姜淼.反铁磁FeRh薄膜生长与电调控[D].清华大学.2017
[5].陈焕坚.居里温度小于奈耳温度的铁磁/反铁磁薄膜的磁性研究[D].中国计量大学.2016
[6].刘洋.铁磁—反铁磁薄膜中的耦合和输运行为研究[D].北京科技大学.2015
[7].王焕,荣建红.铁磁/反铁磁双层薄膜中自旋波禁闭现象研究[J].低温物理学报.2015
[8].黄颖,朱心阳,郎颖越,吕庆,柳树海.(B2-FeRh)-(L1_0-FePt)复合双层薄膜的热致反铁磁-铁磁转变[J].中国科学:物理学力学天文学.2014
[9].楚海港.具有合成反铁磁结构的L1_0FePt基垂直交换耦合复合薄膜的研究[D].复旦大学.2014
[10].柳树海.FePt/FeRh双层薄膜的热致反铁磁—铁磁转变[D].西南大学.2014