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本文采用FJL560B4型超高真空多靶磁控溅射设备分别制备了[Co0.55nm/Cut]30、[(PrxCo100-x)0.55nm/Cu1.2nm]30、[(DyxCo100-x)0.55nm/Cu1.2nm]30、[(GdxCo100-x)0.55nm/Cu1.2nm]30非连续多层膜，利用X射线衍射、传统四探针方法、振动样品磁强计(VSM)研究了薄膜沉积态及退火态的结构、GMR性能和磁性能，讨论了稀土元素P r、Dy、Gd的掺杂对薄膜结构、GMR性能以及磁性能的影响，主要结果如下： X射线衍射表明：在Cr缓冲层上生长的 Co/Cu非连续多层膜具有很强的CoCu(111)峰，在含有稀土Pr的薄膜样品中CoC u(111)峰出现了分裂，当Pr含量为2.0 at.％时CoCu(111)峰完全分裂为两个独立的Co峰和Cu峰，说明稀土Pr能促进Co、Cu的相分离；而在含有稀土Dy、Gd的薄膜样品都出现了CoCu(200)峰，说明稀土元素Dy和Gd都能削弱薄膜沉积过程中的择优取向。退火处理使得CoCu(111)峰变高，峰位变窄，说明退火处理可以提高薄膜的结晶性。 GMR性能测试表明：由于稀土Pr、Dy、Gd的添加会使层间交换耦合距离增大，削弱了层间交换耦合作用，使得自旋相关的散射降低；另外，大半径的稀土原子镶嵌在Co层里，会使得薄膜界面变的粗糙，同时由于相分离的作用，也会使得界面变得粗糙；稀土Gd的掺杂可以抑制薄膜的晶化，使薄膜内部缺陷增加，使得沉积态薄膜的GMR效应降低。总的来说，含有稀土Pr、Dy、Gd的沉积态薄膜样品GMR值随着稀土含量的增加呈线性下降的趋势。 对于无稀土掺杂的薄膜样品，经退火处理后GM R效应出现了先增大后减小的趋势，在350℃时达到最大，而对于稀土Pr、Dy、Gd含量较高的薄膜样品，其最佳退火温度向高温偏移。对于稀土Dy含量为1.7 a t.%的薄膜样品，经450℃退火处理后其低场下的灵敏度大幅提高，在50 mT的外磁场下GMR值为-2.4%。 磁性能测试表明：具有超薄Co层的非连续多层膜在室温下呈现铁磁性，具有很小的矫顽力。随着轻稀土Pr含量的增加，薄膜的饱和磁化强度逐渐减小，随着退火温度的增加，薄膜矫顽力变化不明显，而饱和磁化强度随着退火温度的增加逐渐增加；随着重稀土Dy、Gd含量的增加，薄膜饱和磁化总体呈下降趋势，随着退火温度的增加，饱和磁化强度逐渐增大，沉积态薄膜均具有较小的矫顽力，经过550℃退火处理后才出现较大的矫顽力，但要小于相同退火温度处理的不含稀土Dy、Gd的薄膜样品。