Fe-Zno薄膜體系中自旋相關(guān)輸運(yùn)特性研究.pdf

1、自旋電子學(xué)(Spintronics)是一門(mén)基于自旋自由度的電子學(xué)。不同于傳統(tǒng)的微電子學(xué)依賴于電子與空穴傳導(dǎo)導(dǎo)電特征,自旋電子學(xué)是以多數(shù)自旋電子與少數(shù)自旋電子傳導(dǎo)特性的差異為基礎(chǔ),在自旋電子學(xué)中自旋而不是電荷成為信息的載體。自旋相關(guān)輸運(yùn)現(xiàn)象是自旋電子學(xué)研究的基本課題之一。目前對(duì)全金屬多層薄膜與顆粒薄膜體系以及金屬一絕緣體多層薄膜與顆粒薄膜體系的自旋相關(guān)輸運(yùn)現(xiàn)象已有比較深入的研究,并在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了新一代的商用磁存儲(chǔ)器件,而對(duì)于金屬一半導(dǎo)體

2、體系多層薄膜的自旋相關(guān)輸運(yùn)效應(yīng)的研究是當(dāng)前自旋電子學(xué)研究的熱點(diǎn)。
　　 本論文研究了Fe/ZnO磁性多層膜的自旋相關(guān)輸運(yùn)特性,選取透明寬帶隙半導(dǎo)體ZnO為中間非磁性層。主要對(duì)磁性多層膜的磁電阻效應(yīng)進(jìn)行了研究,研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:
　　 (1)采用直流磁控濺射與射頻磁控濺射交替沉積制備了不同鐵層與ZnO層厚度的Fe/ZnO多層薄膜,并采用高精度振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)、變溫磁一電綜合測(cè)試系統(tǒng)對(duì)樣品磁學(xué)、電輸運(yùn)以及自旋相關(guān)磁電阻

3、效應(yīng)進(jìn)行了表征。
　　 (2)在Fe磁性層固定的情況下,觀察到ZnO的厚度對(duì)多層膜的磁性有調(diào)節(jié)作用。
　　 (3)對(duì)樣品[Fe(1.5nm)/ZnO(2nm)]30的磁電阻進(jìn)行了測(cè)量,在室溫下最大磁電阻達(dá)到-2.15%,在15K時(shí)磁電阻為-3.48%。并用公式MR(H)=-0.027*[M(H)/Ms]2得到了非常好的擬合結(jié)果。
　　 (4)在不同溫度下對(duì)一系列薄膜樣品的電阻率進(jìn)行了測(cè)量,得出在130K以下,電阻