易磁化轴垂直于膜面的铁磁/氧化物绝缘层/铁磁系统中的垂直层间交换耦合

铁磁/非磁性金属和氧化物绝缘隔离层构成的多层膜中发现的层间交换耦合、巨磁电阻效应、隧穿磁阻效应催生了一新的学科分支：磁电子学（Spintronics）。然而，目前在层间耦合的研究中，铁磁层的易磁化轴基本上都平行于膜面，在尺度小于微米时，铁磁层中易形成蜗旋磁畴，导致其应用功能丧失；特别是对通过氧化物绝缘隔离层的层间耦合，其形成机理的研究十分缺乏，其中关键的问题是界面化学与磁结构、绝缘层的缺陷与结构在层间耦合中的作用及其温度稳定性。鉴于易磁化轴垂直于膜面的铁磁膜中磁矩垂直于膜面排列，在小尺度时保持单畴结构，本项目拟从实验上研究通过反铁磁氧化物绝缘层、易磁化轴垂直于膜面的铁磁层间的垂直层间耦合，探索界面化学和自旋结构、绝缘层自旋结构及界面偏置耦合与垂直层间耦合的关联，垂直层间耦合的温度变化特性与反铁磁氧化物绝缘层的磁各向异性常数的温度变化特性之间的关系，为将来垂直隧道结的开发与应用提供科学依据。