【摘 要】
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反铁磁/铁磁薄膜的交换偏置效应在磁电子器件（巨磁电阻自旋阀和磁性隧道结）当中起着操控自旋取向、实现磁电阻效应的关键作用，已成为凝聚态物理学领域研究的热点。本论文研究了I
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反铁磁/铁磁薄膜的交换偏置效应在磁电子器件（巨磁电阻自旋阀和磁性隧道结）当中起着操控自旋取向、实现磁电阻效应的关键作用，已成为凝聚态物理学领域研究的热点。本论文研究了IrMn/[Co/Pt]和NiFe/FeMn体系的交换偏置特性以及交换偏置与磁各向异性、场冷方向之间的相互关系。 本论文制备了具有超薄Pt层（～5.0?）的IrMn/[Co/Pt]多层膜体系，发现制备态下体系没有交换偏置，同时表现面内各向异性。垂直场冷以后出现垂直交换偏置，并且随着交换偏置的建立，各向异性轴转向垂直方向。通过优化Co层厚度可以获得良好的垂直各向异性和较强的垂直交换偏置，并且交换偏置建立以后，IrMn/Co界面提供的垂直各向异性远高于Co/Pt界面的垂直各向异性。将靠近IrMn的Co层替换成Co60Fe40/Co双层膜以后，垂直交换偏置获得两倍的增强，但与此同时也显著减弱了样品的垂直各向异性。本论文中IrMn/[Co/Pt]及IrMn/CoFe/Co[Pt/Co]体系的垂直交换偏置性能均优于以往报道的具有较厚Pt层的同类材料。另外本论文工作还确认了体系的垂直交换偏置性能不受铁磁层各向异性的影响。 本论文还研究了没有充分结晶和特定生长织构的NiFe/FeMn体系的交换偏置特性，发现在室温下体系不能产生交换偏置，场冷至2K以后在垂直和平行于薄膜平面方向都能诱导出明显的交换偏置，并且当温度在30K以下时，两个方向上偏置场的大小高度接近，这可能是由于结晶和织构的缺失导致反铁磁相的未补偿磁矩具有无规则取向。但是当温度高于30K时，垂直交换偏置要大于面内交换偏置。
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