fe3-xmncoxsi外延薄膜的结构、磁性和输运特性

《fe3-xmncoxsi外延薄膜的结构、磁性和输运特性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、Ｍ戀審■＇．的‘＞：＃乐ＴＩＡＮＪＩＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ中国第－脈代大学ｉＦＯＵＮＤＥＤ，ＩＮ１８９５ｉ，，塞＇？Ｉ＇＾；‘，、參。４ｒ’占＇＆ｆ．－蜘１》細－无嗦獻－霞冻．■爹ｆｃ－４备．勝：ｉ；：：墨硕±学位论文Ｐ学科专业；材料物理与化学＞＾．＇至作者姓名：汤！：ｉ－白海力教授：ｘ＊Ｅ指导教师；誦．：、．、《ｌ．嗜鑛爹囉天津大学研究生院％？草￣與’：‘２０藝１５年５月屬－丈……，…Fe3–x

2、Mn(Co)xSi外延薄膜的结构、磁性和输运特性Structure,MagneticandTransportPropertiesofFe3–xMn(Co)xSiEpitaxialFilms（申请硕士学位）专业：材料物理与化学研究生：汤敏指导教师：白海力教授天津大学理学院2015年5月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进斤的研究工作和取得的研巧成果，除了文中特别加Ｗ标注和致谢之化外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研巧成果，也不包含为获得天津欠學或其他教育机构的学位或证书而

3、使用过的材料＂■。与我同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。￣；＾学位论文作者签名；签字日期年月ｆ日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大學有关保留。、使用学位论文的规定格授极天練大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进巧检索，并采用影印。同意学校向国、缩印或扫描等复制手段保存、汇编供查阅和借阅家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）：学位论文作者签名；娜心导师签名Ｍ么

4、签字日期：＞少年Ｘ月ｆ日签字日期年ｆ月＆日天津大学硕士学位论文中文摘要Heusler合金具有优良的铁磁性、良好的热稳定性、高自旋极化率和高居里温度等诸多优点，因而成为自旋电子学器件的候选材料和材料科学领域的研究热点。由于Heusler合金的磁性和自旋输运性质强烈依赖于化学组分和晶体结构有序度，故使用元素替代(掺杂)方法有助于更好地研究其电子输运特性，甚至设计出更加适应实际应用需求的材料。对于典型的Fe3Si二元Heusler合金，掺杂Mn和Co原子可分别替代不同占位的Fe原子，进而使材料呈现不同的晶体

5、结构、磁性和电输运性质。我们用磁控共溅射方法在MgO单晶基底上制备了Fe3–xMn(Co)xSi外延薄膜，外延关系为FeMn(Co)Si(001)[110]

6、

7、MgO(001)[100]，并对其微观结构、磁性和输3xx运特性进行了系统研究。研究发现，Fe3−xMnxSi外延薄膜具有软磁性，随Mn含量增加，薄膜的饱和磁化强度降低而矫顽力增加；ZFC–FC曲线在低温下出现分叉，且分叉温度逐渐增加。上述现象主要源于Mn原子替代Fe[B]原子，使材料内部化学环境及磁各向异性发生变化。随Mn含量进一步增加，Mn原子开

8、始替代Fe[A、C]原子，引起Mn[B]原子磁矩的自旋倾斜，导致材料内部铁磁与反铁磁作用共存且相互竞争。输运性质研究发现，在x0.8时，Fe3−xMnxSi薄膜呈现金属导电特性并在高温下满足声子–声子散射机制，在低温下呈现非传统的单磁子散射特性；在x=1.0时，薄膜表现为类似半导体导电的性质。上述现象可归因于体系中铁磁反铁磁作用增强导致局域对称性破坏以及相互作用无序程度增加。Fe3−xCoxSi薄膜的饱和磁化强度和矫顽力均随Co含量增加而增加。输运特性研究发现，随Co含量增加，Fe3−xCoxSi外延薄膜的

9、剩余电阻率降低，且斜散射对反常霍尔效应的贡献降低。增加Co原子含量会降低Fe3−xCoxSi薄膜中客观存在的Fe–Fe无序以及Co–Fe反位缺陷，从而降低剩余电阻率，降低杂质或缺陷相关的散射。关键词：Heusler合金，Fe3–xMn(Co)xSi外延薄膜，磁性，反常霍尔效应–I–天津大学硕士学位论文ABSTRACTHeusleralloyshavemanyadvantagessuchasexcellentferromagneticproperties,goodthermalstability,highspi

10、npolarizationandhighCurietemperature.Thustheyhavebecomethecandidatematerialsforspintronicdevicesandtheresearchfocusinthefieldofmaterialsscience.Consideringthattheirmagneticpropertiesandspintransportpro