一、Fe_xSn_(100-x)合金颗粒薄膜的反常霍耳效应（论文文献综述）
黄亚[1]（2017）在《CoFe基磁性薄膜制备及其表征方法研究》文中研究指明本文主要研究了CoFeB薄膜和TbFeCo薄膜样品,探索了这些薄膜的制备工艺参数,分析了薄膜的磁、磁光、磁电和结构特性。本文主要研究内容展开如下:首先,利用磁控溅射系统制备了结构为Ta/CoFeB/MgO/Ta的样品,系统研究了CoFeB薄膜水平磁各向异性和结构特性。以不同功率溅射制备了CoFeB合金薄膜样品并在高真空下退火处理。观察到低功率生长的薄膜始终具有磁各向同性,而高功率生长的薄膜随着退火温度的升高,由起始的单轴磁各向异性逐渐向磁各向同性转变。X射线衍射分析也印证了CoFeB薄膜随退火温度的升高,薄膜由非晶态逐渐向晶态转变。观察到低功率生长的CoFeB的（110）峰值高于高功率生长的样品峰值,表明低功率生长的薄膜晶粒尺寸更大。同时,当退火温度高于400℃时,低功率生长的CoFeB样品的矫顽力大于高功率生长薄膜的矫顽力。随后,研究了沉积态下磁性层厚度对薄膜磁特性的影响,结果表明薄膜随着磁性层厚度的增加,薄膜面内磁各向异性由弱到强再到弱的变化规律,且在磁性层厚度为36 nm时薄膜的面内磁各向异性达到最大。其次,制备了结构为Ta/Pd/CoFeB/MgO/Ta的样品,系统研究了CoFeB薄膜垂直磁各向异性。观察到退火时间、磁性层厚度和MgO厚度对CoFe B薄膜垂直磁各向异性具有较大的影响。在研究退火时间对CoFeB薄膜反常霍尔效应影响时,选取磁性层厚度为1.6 nm,MgO厚度为1.8 nm,薄膜在退火30 min处理时,薄膜垂直磁各向异性最优。在研究磁性层厚度时,选取CoFeB薄膜厚度区间为1.0 nm到2.0 nm,观察到薄膜都具有优良的垂直磁各向异性,且CoFe B厚度为1.6 nm时,薄膜具有最大矫顽力。在研究MgO层厚度时,选取MgO层厚度区间为0.6 nm到3.0 nm,结果表明薄膜矫顽力随MgO层厚增加出现先增大后减小现象。然后,利用镶嵌靶技术,制备了结构为Ta/TbFeCo/Ta的样品,系统研究了TbFeCo薄膜的磁学性质和结构特性。在研究溅射功率对薄膜特性的影响时,结果表明沉积的TbFeCo薄膜为非晶结构,通过改变溅射功率,实现薄膜在富TM状态和富RE状态之间过渡。在研究薄膜厚度对TbFeCo薄膜磁电和磁光效应影响时,结果表明富FeCo状态下的TbFeCo薄膜矫顽力随着薄膜厚度的增加而增加,同时验证了反常霍尔电压和薄膜厚度成反比关系。最后,根据已有的实验结果,以具有垂直磁各向异性的CoFeB薄膜和非晶TbFeCo薄膜,中间用MgO层将两磁性层隔开,简单的制备了结构为Ta/Pd/CoFeB/MgO/TbFeCo/Ta多层膜。经过退火处理后,CoFeB层和TbFeCo层在不同的外磁场条件下发生了连续磁化翻转。
吴少兵[2]（2013）在《CoFeB基垂直磁化膜的反常霍尔效应研究》文中提出具有垂直磁各向异性的磁纳米结构近年来开始成为国内外相关研究小组的研究热点之一,而反常霍尔效应是研究磁性材料,尤其是垂直磁化膜的强大工具。但目前,反常霍尔效应还没有建立完整的理论体系来对有关实验结果做出合理的、定量的解释。争论的焦点是该效应是内禀机制还是外在机制,以及如何处理杂质、缺陷和声子等散射问题。近年来又有人提出了基于电导区间的反常霍尔标度关系,但该标度关系在无序化材料中往往会受到量子效应,如弱局域化影响,而使得关系不再成立。本文以CoFeB材料为研究对象,通过反常霍尔效应测试系统测试发现,当CoFeB厚度分别在1.04nm和1.2rnm时,Ta/CoFeB/MgO及MgO/CoFeB/Ta薄膜具有强的垂直各向异性。同时发现CoFeB/Pt多层膜在适当的厚度亦具有明显的垂直各向异性。通过深入研究CoFeB/Pt垂直磁化多层膜、Ta/CoFeB/MgO及MgO/CoFeB/Ta垂直磁化膜以及非晶态CoFeB单层膜的磁性及输运特性详细讨论了其垂直各向异性及其反常霍尔效应物理机理。首先,通过磁控溅射制备了[CoFeB/Pt]N垂直磁化膜,当CoFeB的厚度在0.35nm～0.65nm之间时,可以在[CoFeB/Pt]N多层膜中观察到清晰的垂直磁各向异性,其垂直磁各向异性强烈依赖于CoFeB和Pt层厚度、以及CoFeB/Pt的周期数。随CoFeB/Pt周期数的增加,垂直磁各向异性减弱。当N≥5时,霍尔回线呈现蜂腰型,这时[CoFeB/Pt]N多层膜在零场时出现零剩磁。此外还成功的制备了Ta/CoFeB/MgO及MgO/CoFeB/Ta系列的垂直磁化膜,当CoFeB厚度分别在1.04nm和1.2nm时,经过300℃左右的退火,上述两种系列薄膜均具有强的垂直各向异性。该系列样品的垂直各向异性源自CoFeB/MgO界面,并与Ta、CoFeB、MgO的厚度均具有依赖关系。其次,通过实验发现垂直磁化的CoFeB/Pt多层膜的反常霍尔效应满足标度关系：Rs=apxx+bp2xx。与垂直磁化的Co/Pt多层膜所不同的是,CoFeB/Pt多层膜的是由强的斜散射机制与弱的边界跳跃机制共同构成。同时,随着CoFeB-Pt双层周期的增加,斜散射机制得到增强。通过XRR分析了其粗糙度,认为粗糙度的增加是导致斜散射机制增强的原因。另外,根据样品的电导分布区间和现有的结果,通过计算发现,Ta/CoFeB/MgO系列垂直磁化膜的反常霍尔效应中的边界跳跃机制大约为斜散射机制的三倍,也就是说边界跳跃机制是Ta/CoFeB/MgO薄膜中的反常霍尔效应的主导机制。结合目前己知的内禀机制和斜散射机制与饱和磁化强度的线性关系,可以推断出边界跳跃机制引起的反常霍尔电导与饱和磁化强度也具有正比关系。同时还发现Ta/CoFeB/MgO系列垂直磁化膜电阻在低温下具有1nT关系,这说明CoFeB薄膜中存在电子的弱局域化现象。为更清楚的分析CoFeB体系的反常霍尔效应,本文对单层非晶态CoFeB薄膜做了研究。对于无序的（disordered）非晶态CoFeB薄膜,在较大的厚度范围内,其低温下（<60K）的反常霍尔电阻及纵向电阻与温度均具有对数依赖关系,即：RAH、Rxx∝lnT。该现象是由二维（2D）薄膜电子的弱局域化引起。基于电子局域化的非弹性散射机理,发现在该厚度范围内,弱局域化从2D过渡至3D,同时发现弱无序度（（kFl）-1<<1）的非晶态CoFeB薄膜的非弹性散射长度为13rnm。实验也证实了弱局域化对反常霍尔电导的贡献与薄膜的无序度有关。在强无序度情况下,弱局域化对反常霍尔电导贡献不为零。当无序度减小时,弱局域化对反常霍尔电导的贡献逐步减小。另外,本文发现弱局域化对反常霍尔效应统一理论的标度关系σAH=σxxγ具有一定的调制作用。在"dirty regime"区间,未经修正的电导关系呈现γ≥2,而经过对弱局域化修正,即将其1nT关系扣除后,其标度关系指数γ=1.57。
周卓作,杨晓非,李震,董凯锋[3]（2011）在《基于反常霍尔效应的薄膜磁滞回线测量系统的原理与设计》文中进行了进一步梳理随着制备工艺和要求的提高,磁性薄膜样品的厚度越来越薄,采用传统的测量方法难以准确测量其磁滞回线。本文探讨反常霍尔效应产生原理,提出了一种新的磁滞回线测量方法,以反常霍尔效应所产生的反常霍尔电压与薄膜样品的磁化强度成正比为测量原理,采用四探针测量方式,在薄膜样品表面水平通以恒定电流后,测量其垂直方向的反常霍尔电压,从而最终绘制样品的磁滞回线。大量实验表明,该测量方法稳定可靠,精度较高,符合测量要求。
郝身芬,王良民,张兆刚,余天,李杏清,李定国,陈鹏[4]（2007）在《金属-绝缘体颗粒膜的巨霍尔效应研究进展》文中研究说明介绍了金属-绝缘体颗粒膜巨霍尔效应的研究背景及样品的制备与测量,总结了近年来该领域的研究进展和应用前景,最后对研发应用中存在的问题和趋势提出了自己的看法。
刘宜伟[5]（2007）在《Fe/Ge纳米多层膜的结构、磁性质和输运特性》文中研究表明随着自旋电子学的发展,人们发现金属（Fe、Co、Ni、Mn等）和半导体（Si、GaAs、Ge等）的复合体系具有许多有趣的性质,如面内各向异性、增强的霍尔系数、低温下负的电阻温度系数等,因此,相关研究越来越受到人们的关注。Fe、Ge的复合体系的霍尔灵敏度可以达到82 V/AT,在霍尔传感器方面有着很大的应用前景,但这种霍尔效应增强的机制还不十分清楚。本论文采用磁控溅射交替沉积的方法法制备了Fe/Ge多层膜和Fe/Ge间断膜,并对多层膜进行了退火处理,对样品的微观结构、磁性质、电阻率、磁电阻和霍尔电阻等进行了系统研究。结构分析表明,Fe/Ge多层膜是由多晶态的Fe和非晶态的Ge构成的周期性调制结构。室温下,Fe/Ge多层膜显示了单轴磁各向异性,最大单轴磁各向异性常数Ku=2.27×103 J/m3。室温下,所有的Fe/Ge多层膜的电阻温度系数为正值,但低温下,由于弱局域效应,电阻温度系数发生了从正到负的转变。在Fe/Ge多层膜中观察到了反常霍尔效应,而且霍尔灵敏度KH不随温度变化,最大霍尔系数Rs=1.8×10-7 m/T,比块体Fe的霍尔系数大3个量级。随着Fe的含量的增加,Fe/Ge间断膜中的Fe逐渐晶化,而Ge始终是非晶态。磁性测量表明Fe/Ge间断膜存在着Fe颗粒之间的反铁磁耦合,最高饱和磁化强度为1400 emu/cc。当Fe的含量小于0.6时,样品表现为隧穿导电,当Fe的含量增大时,样品转变为金属导电。电阻测量发现,随着Fe含量的增加,饱和霍尔电阻随温度的变化减小,最大霍尔系数Rs=9.6×10-8 m/T。Fe/Ge多层膜经过退火处理后,Fe、Ge发生合金化,磁性降低,样品仍表现为金属导电,但反常霍尔效应消失,而且随温度的升高,霍尔系数发生从负到正的转变。
高俊,蒋晓龙,任尚坤,倪刚,张凤鸣,都有为[6]（2004）在《FexSn100-x合金颗粒薄膜的反常霍耳效应》文中提出采用离子束溅射的方法制备了一系列不同原子比的FexSn1 0 0 x合金颗粒膜 ,系统地研究了该体系的反常霍耳效应 .在该薄膜中发现了铁磁金属 非磁金属体系中最大的霍耳电阻率 ,讨论了不同原子配比、薄膜厚度对霍耳效应的影响 .通过研究饱和霍耳电阻率 ρxys同电阻率 ρxx的关系 ,讨论了反常霍耳效应的机理 .
二、Fe_xSn_(100-x)合金颗粒薄膜的反常霍耳效应（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Fe_xSn_(100-x)合金颗粒薄膜的反常霍耳效应（论文提纲范文）
（1）CoFe基磁性薄膜制备及其表征方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 自旋电子学的兴起 |
| 1.2 垂直磁各向异性薄膜介质 |
| 1.3 磁性隧道结(MTJ)效应物理机制—Julliere模型 |
| 1.4 光诱导超快自旋动力学 |
| 1.5 本文的研究内容及意义 |
| 第2章 磁性薄膜的制备及表征 |
| 2.1 薄膜的制备 |
| 2.1.1 基片选择和清洗 |
| 2.1.2 薄膜的制备原理 |
| 2.2 薄膜的表征 |
| 2.2.1 薄膜磁特性的表征 |
| 2.2.2 薄膜磁光克尔效应的表征 |
| 2.2.3 薄膜反常霍尔效应的表征 |
| 2.2.4 薄膜晶体结构的表征—X射线衍射 |
| 第3章 CoFeB面内磁性薄膜的制备及表征 |
| 引言 |
| 3.1 实验制备 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 溅射功率对CoFeB薄膜磁与结构特性的影响 |
| 3.2.2 磁性层厚度对沉积态下薄膜磁特性影响 |
| 3.3 小结 |
| 第4章 CoFeB垂直磁性薄膜的制备及表征 |
| 引言 |
| 4.1 实验制备 |
| 4.2 结果和分析 |
| 4.2.1 退火时间对CoFeB薄膜垂直各向异性的影响 |
| 4.2.2 磁性层厚度对CoFeB薄膜垂直各向异性的影响 |
| 4.2.3 MgO厚度对CoFeB薄膜垂直各向异性的影响 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 非晶TbFeCo磁性薄膜的制备及表征 |
| 引言 |
| 5.1 实验制备 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 溅射功率对TbFeCo薄膜的影响 |
| 5.2.2 薄膜厚度对TbFeCo薄膜的影响 |
| 5.3 小结 |
| 第6章 CoFeB/MgO/TbFeCo的制备及表征 |
| 引言 |
| 6.1 实验制备 |
| 6.2 结果与讨论 |
| 6.3 小结 |
| 第7章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、硕士期间发表的论文 |
（2）CoFeB基垂直磁化膜的反常霍尔效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 反常霍尔效应的物理机理概述 |
| 1.3 反常霍尔效应的标度关系 |
| 1.4 目前反常霍尔效应物理机理的几个研究热点 |
| 1.5 垂直磁各向异性与反常霍尔效应的关系 |
| 1.6 本文的课题背景及组织结构 |
| 2 磁性纳米薄膜的制备与表征 |
| 2.1 制备磁性纳米薄膜的基片准备 |
| 2.2 磁性纳米薄膜的制备 |
| 2.3 磁性纳米薄膜的退火工艺 |
| 2.4 磁性纳米薄膜的表征方法 |
| 3 CoFeB/Pt多层膜及Ta/CoFeB/MgO薄膜的垂直磁各向异 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验过程 |
| 3.3 CoFeB/Pt多层膜的垂直磁各向异性 |
| 3.4 Ta/CoFeB/Mg0及Mg0/CoFeB/Ta薄膜的垂直磁各向异性 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 CoFeB/Pt垂直磁化膜反常霍尔效应的标度关系研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验过程 |
| 4.3 实验结果和讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 Ta/CoFeB/MgO垂直磁化膜的反常霍尔效应的物理机理 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验过程 |
| 5.3 实验结果和讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 弱局域化对反常霍尔效应标度关系的修正 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验过程 |
| 6.3 实验结果及讨论 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读博士学位期间发表的论文目录 |
（3）基于反常霍尔效应的薄膜磁滞回线测量系统的原理与设计（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 工作原理[2] |
| 3 系统软硬件设计 |
| 3.1 基于LabView的软件设计 |
| 3.2 系统硬件设计 |
| 3.3 测量系统组成 |
| 4 测量结果与讨论 |
| 5 结论 |
（4）金属-绝缘体颗粒膜的巨霍尔效应研究进展（论文提纲范文）
| 0前言 |
| 1 样品的制备与测量 |
| 2 颗粒膜巨霍尔效应的研究现状 |
| 2.1 磁性金属-绝缘体颗粒膜系统的巨霍尔效应 |
| 2.2 非磁金属-绝缘体颗粒膜系统巨霍尔效应的研究 |
| 2.3 理论探索 |
| 3 巨霍尔效应的应用 |
| 4 存在的问题和发展趋势 |
（5）Fe/Ge纳米多层膜的结构、磁性质和输运特性（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 前言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 自旋电子学 |
| 1.1.2 纳米磁性多层膜 |
| 1 磁性多层膜的制备 |
| 2 磁性多层膜的磁电阻效应 |
| 3 磁性多层膜的霍尔效应 |
| 1.1.3 纳米磁性颗粒膜 |
| 1 颗粒膜的结构 |
| 2 经典逾渗阈值x_c与量子逾渗阈值x_q |
| 3 颗粒膜的制备 |
| 4 颗粒膜的磁电阻 |
| 5 颗粒膜的霍尔效应 |
| 1.1.4 金属半导体复合结构 |
| 1 半导体上生长的Fe 膜 |
| 2 Fe_xGe_(1-x)薄膜的研究现状 |
| 3 Fe_xGe_(1-x) 合金 |
| 1.2 存在的问题 |
| 1.2.1 Fe/Ge 纳米多层膜研究中存在的问题 |
| 1.2.2 Fe_xGe_(1-x) 合金研究中存在的问题 |
| 1.3 本论文的工作 |
| 第二章 样品的制备、结构表征与物性测量 |
| 2.1 Fe/Ge 纳米多层膜的制备 |
| 2.1.1 Fe/Ge 多层膜的制备 |
| 2.1.2 Fe/Ge 间断膜的制备 |
| 2.1.3 Fe/Ge 多层膜的退火处理 |
| 2.2 Fe/Ge 纳米多层膜的表征 |
| 2.2.1 结构表征 |
| 2.2.2 磁性测量 |
| 2.2.3 电输运性质 |
| 第三章 Fe/Ge 多层膜的结构、磁性和输运性质 |
| 3.1 结构表征 |
| 3.1.1 小角度X 射线衍射（LAXD）分析 |
| 3.1.2 X 射线衍射（XRD）分析 |
| 3.1.3 高分辨透射电镜（HRTEM）分析 |
| 3.2 磁性测量 |
| 3.3 电输运性质 |
| 3.3.1 电阻率 |
| 3.3.2 磁电阻 |
| 3.3.3 霍尔效应 |
| 3.4 退火对Fe/Ge 多层膜的结构和输运性质的影响 |
| 3.4.1 退火对结构的影响 |
| 3.4.2 退火对输运性质的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 Fe/Ge 间断膜的结构、磁性和输运性质 |
| 4.1 结构表征 |
| 4.2 磁性测量 |
| 4.3 电输运性质 |
| 4.3.1 电阻率 |
| 4.3.2 磁电阻 |
| 4.3.3 霍尔效应 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（6）FexSn100-x合金颗粒薄膜的反常霍耳效应（论文提纲范文）
| 1.引言 |
| 2.实验 |
| 3.结果与讨论 |
| 4.结论 |
四、Fe_xSn_(100-x)合金颗粒薄膜的反常霍耳效应（论文参考文献）
- [1]CoFe基磁性薄膜制备及其表征方法研究[D]. 黄亚. 华侨大学, 2017(02)
- [2]CoFeB基垂直磁化膜的反常霍尔效应研究[D]. 吴少兵. 华中科技大学, 2013(02)
- [3]基于反常霍尔效应的薄膜磁滞回线测量系统的原理与设计[J]. 周卓作,杨晓非,李震,董凯锋. 磁性材料及器件, 2011(02)
- [4]金属-绝缘体颗粒膜的巨霍尔效应研究进展[J]. 郝身芬,王良民,张兆刚,余天,李杏清,李定国,陈鹏. 材料导报, 2007(S3)
- [5]Fe/Ge纳米多层膜的结构、磁性质和输运特性[D]. 刘宜伟. 天津大学, 2007(04)
- [6]FexSn100-x合金颗粒薄膜的反常霍耳效应[J]. 高俊,蒋晓龙,任尚坤,倪刚,张凤鸣,都有为. 物理学报, 2004(01)