半金屬Co2MnSi與Fe3O4薄膜的霍爾效應(yīng).pdf

1、半金屬材料在自旋電子學(xué)領(lǐng)域有著潛在的應(yīng)用價值。半金屬材料的性質(zhì)，如磁性、電性和霍爾效應(yīng)等影響著半金屬材料的實際應(yīng)用。本文中，我們選擇半金屬Heusler合金Co2MnSi和半金屬Fe3O4來研究半金屬材料中的霍爾效應(yīng)。
　　我們通過直流磁控濺射，在玻璃基底上制備了Co2MnSi薄膜。在高溫下(600℃)制備的Co2MnSi薄膜結(jié)晶較好，化學(xué)有序程度高，樣品的飽和磁化強(qiáng)度Ms接近理論值(5μB/f.u.);在低溫下制備的樣品存在Mn

2、-Mn近鄰反鐵磁交換作用，導(dǎo)致Ms下降。Co2MnSi多晶薄膜的電阻率隨著制備溫度降低而單調(diào)升高。非晶薄膜的ρ-T曲線具有負(fù)的電阻率溫度系數(shù)。多晶樣品的反常霍爾電阻率符合ρAH～ρ2,4xx的標(biāo)度關(guān)系;非晶樣品的反?；魻栯娮杪什环蠘?biāo)度理論。
　　我們通過反應(yīng)濺射的方法，在MgO和SrTiO3單晶基底制備了不同取向和厚度的Fe3O4外延薄膜。Fe3O4薄膜的平面霍爾電阻率ρxy隨磁場增大而增大，隨磁場與面內(nèi)電流法線夾角θ的變化曲線

3、在低場下近似于單重正弦曲線，在高場轉(zhuǎn)變?yōu)槎卣仪€，且轉(zhuǎn)變場隨著薄膜厚度增加而降低。這一現(xiàn)象可以通過磁晶各向異性場作用下的反相邊界(APBs)反鐵磁自旋鏈模型來解釋。Fe3O4的磁晶各向異性等效場對低場下(011)取向薄膜的平面霍爾電阻率ρxy-θ曲線形狀影響較大，對(001)和(111)取向的薄膜影響不大。沿不同晶軸接入測量電流不影響Fe3O4薄膜的ρxy-θ曲線形狀。在SrTiO3單晶基底上生長的Fe3O4外延薄膜平面霍爾電阻率在