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1、西南科技大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文NiFe/FeMn多層膜交換偏置場(chǎng)的測(cè)量及磁電耦合作者姓名李俊所在學(xué)院材料科學(xué)與工程專業(yè)/領(lǐng)域材料工程學(xué)校導(dǎo)師代波（教授）校外導(dǎo)師倪經(jīng)（高級(jí)工程師）論文完成日期2018年5月27日Classifiedindex:TB383U.D.C:620.3SouthwestUniversityofScienceandTechnologyMasterDegreeThesisMeasurementandMagnetoelectricCouplingofExchangeBiasFieldofNiFe/F
2、eMnMultilayersCandidate:JunLiDepartment:SchoolofMaterialsScienceandEngineeringSpeciality:MaterialEngineeringSupervisor1:ProfessorBoDaiSupervisor2:SeniorEngineerJingNiDate:May27,2018西南科技大學(xué)材料工程碩士專業(yè)學(xué)位論文第I頁(yè)摘要隨著近代工業(yè)的快速發(fā)展，電子器件的發(fā)展趨于小型化和高頻化，對(duì)于高頻磁性薄膜的需求也日益增加。交換偏置效應(yīng)作為調(diào)控高
3、頻磁性的重要手段被廣泛研究，交換偏置效應(yīng)是一種復(fù)雜的界面效應(yīng)，其機(jī)理目前仍不能完全明確。此文中我們研究了不同方法測(cè)量交換偏置場(chǎng)以及交換偏置多層膜的磁電耦合效應(yīng)。本文采用磁控濺射的方式制備Ta/NiFe(15nm)FeMn(tAF)/Ta交換偏置薄膜，使用三種不同的方法對(duì)薄膜的交換偏置場(chǎng)進(jìn)行了測(cè)量，一種是振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)測(cè)量，另一種是利用薄膜各向異性磁電阻效應(yīng)(AMR)來(lái)進(jìn)行測(cè)量，最后一種是矢量網(wǎng)絡(luò)分析-鐵磁共振技術(shù)(VNA-FMR)間接的對(duì)薄膜交換偏置場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果表明，對(duì)于處于交換偏置場(chǎng)臨界厚度的樣品(t
4、AF=3nm)，AMR和VNA-FMR所得到的交換偏置場(chǎng)要比VSM所得大的多，這可以用界面處的不穩(wěn)定耦合晶粒來(lái)解釋。而對(duì)于交換偏置場(chǎng)接近飽和的樣品(tAF=6nm)，三種方法的測(cè)量值則相差不大。通過(guò)制備PMN-PT/Ta/［NiFe(15nm)FeMn(6nm)]N/Ta多鐵異質(zhì)結(jié)，對(duì)交換偏置多層膜的磁電耦合效應(yīng)進(jìn)行研究。我們發(fā)現(xiàn)施加電場(chǎng)后多層膜的靜態(tài)磁性變化都很相似，但是在動(dòng)態(tài)磁性方面，位于底層受到單層FeMn釘扎的鐵磁層的共振頻率變化很小，但中間層受到兩層FeMn釘扎的鐵磁層的共振頻率變化值達(dá)到1GHz左右。以上
5、結(jié)果都是在加電場(chǎng)后又撤銷電場(chǎng)下進(jìn)行測(cè)試的，實(shí)現(xiàn)了電場(chǎng)對(duì)磁性的非易失性調(diào)制。關(guān)鍵詞：交換偏置測(cè)量方法鐵電異質(zhì)結(jié)西南科技大學(xué)材料工程碩士專業(yè)學(xué)位論文第II頁(yè)AbstractWiththerapiddevelopmentofmodernindustry,thedevelopmentofelectronicdevicestendstobeminiaturizedandhighfrequency,andthedemandforhighfrequencymagneticfilmsisalsoincreasing.Theexcha
6、ngebiaseffectiswidelystudiedasanimportantmeanstocontrolhighfrequencymagneticproperties.However,becausetheexchangebiaseffectisacomplexinterfaceeffect,manyfundamentalaspectsoftheEBmechanismarestillnotwellestablished.Inthispaper,weinvestigatethedifferentmethodsfor
7、measuringtheexchangebiasfieldandmagnetoelectriccouplingeffectsofexchangebiasmultilayers.AseriesofNiFe(15nm)/FeMn(tAF)exchange-biasedbilayerswerefabricatedbymagnetronsputtering,threedifferentmethodswereusedtomeasuretheexchangebiasfieldofthethinfilms.ThefirstOnew
8、astraditionalvibratingsamplemagnetometer(VSM),thesecondonewastheanisotropicmagnetoresistance(AMR)technique,thelastonewasvectornetworkanalyzerferromagneticresonance(VNA-FMR)t
