巨磁電阻自旋閥釘扎層的研究.pdf

1、出于PtMn反鐵磁材料具有大的交換偏置,比較高的Blocking溫度和較好的熱穩(wěn)定性,在自旋閥結(jié)構(gòu)中PtMn已經(jīng)在實(shí)際應(yīng)用上用來(lái)釘扎鐵磁層.但利用磁控濺射法在無(wú)基底加熱的條件下制備出的PtMn薄膜需要在磁場(chǎng)中進(jìn)行較高溫度的沉積后退火處理才能得到交換偏置場(chǎng)H<,ex>.也就是說(shuō),為了使其從非磁f<,cc>相轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂袕?qiáng)反鐵磁的f<,et>相結(jié)構(gòu),需要大約260℃的高溫退火才能實(shí)現(xiàn).但長(zhǎng)時(shí)間的高溫退火處理將會(huì)造成自旋閥其它各層之間的界面擴(kuò)散

2、,影響其性能.因此,降低退火溫度,縮短退火時(shí)間是一個(gè)急待解決的問(wèn)題.在我們的課題研究中,我們著重對(duì)釘扎層進(jìn)行了研究,工藝上采用了Pt/Mn多層膜而不是傳統(tǒng)的共濺射的方法.我們希望通過(guò)這種方式能夠發(fā)現(xiàn)一條降低臨界退火溫度的途徑,并且能夠縮短退火時(shí)間.通過(guò)X光衍射和振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量我們發(fā)現(xiàn)260℃大體上仍然是形成反鐵磁相的臨界溫度.我們還發(fā)現(xiàn)隨著單層厚度的增加釘扎現(xiàn)象逐漸消失,而且先沉積NiFe層,后沉積Pt/Mn多層膜的情形更容易獲得反