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本论文采用双槽法在N型单晶硅(111)面上硼酸体系中成功地制得了Co/Cu纳米多层膜,确定了电沉积制备Co/Cu纳米多层膜的工艺条件,利用扫描电镜(SEM)观察了多层膜的断面形貌,结果表明:多层膜的层状结构清晰连续,各个子层的厚度均匀;采用X射线衍射(XRD)分析了多层膜的结构,小角度X射线衍射(LXRD)出现了二级衍射峰,大角度X射线衍射峰的二侧出现了卫星峰,表明多层膜具有超晶格结构,用物性测量系统测试了Co/Cu纳米多层膜的巨磁电阻(GMR)性能,磁电阻最高可达到90%。
采用了自行研制设计的流动式单电解槽滴入法制备Co/Cu纳米多层膜,考察了电沉积条件对电镀过程的影响,确定了最佳的工艺条件。并对多层膜的形貌结构进行了分析,用物性测量系统测试了Co/Cu纳米多层膜的巨磁电阻(GMR)性能。
首次在Co/Cu纳米多层膜的制备中加入了添加剂,探讨了添加剂对Co/Cu纳米多层膜的影响,试验结果表明,添加剂的加入大大的提高了多层膜的GMR性能。
采用物性测量系统(PPMS)测试了Co/Cu纳米多层膜的巨磁电阻(GMR)性能,考察了多层膜的周期数N、Cu层厚度(óCu)以及Co层厚度(óCo)对GMR性能的影响。研究表明,随周期数N的增大,多层膜的GMR值也增大,周期数为60时多层膜的GMR值达到了90%,但随着周期数N的继续增加达到80周期时,多层膜的GMR值开始降低并趋于饱和;钴层较薄的时候,Co/Cu纳米多层膜没有明显的的GMR现象,当钴层电镀时间增加到5秒时,磁电阻高达52%,之后磁电阻随钴层厚度的增大而减小,当钴层电镀时间在10秒以上时,磁电阻值不再随钴层厚度而变化;固定钴的沉积时间,随着铜层厚度的增加,Co/Cu纳米多层膜的GMR值发生周期性的振荡。
采用二流体模型解释了多层膜存在GMR效应的原因,并通过磁滞回线对Co/Cu纳米多层膜的作为磁头的可能性进行了进一步的探讨。