cuni纳米金属多层膜的制备及性能研究

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1、东J匕人学硕十学位论文摘要摘要采用电沉积方法制备予层厚度为纳米量级的cu—Ni金属多层膜。对cuNi纳米会属多层膜的硬度、耐膜性、层间结构及巨磁阻效应进行了，研究。通过对不同凋制波长纳米多层膜的硬度的测定及分析，发现纳米多层膜的硬度远远高’F纯cu、纯Ni层的硬度；多层膜的硬度与调制波长有着紧密的关系，并且存在着临界调制波长，在此临界波长值，cu—Ni金属多层膜出现超硬现象，即存此l临界波长值时硬度值达到最大，当调制波长小于临界波长值时，随着调制波长的增加cu—Ki纳米金属多层膜的硬度也增大；当调

2、制波长大于临界波长值时，cu—Ni纳米金属多层膜的硬度随调制波长的增加而减小。研究测定的临界波长值为1lnm。采用外圆柱面对外圆柱面的圆柱体装置对不同调制波长的cu—Ni纳米金属多层膜的耐磨性进行研究。发现在相同的载荷下，铜膜的磨损率大约是镍膜的磨损率的两倍；不同厚度的几种多层膜的磨损率都比单一的金属铜或镍膜的路损率低的多；每一种单一金属膜和多层膜的磨损率载荷曲线都司‘以分为两个阶段，即低裁荷下低磨损枣和高载荷下的高磨损率阶段：每一种单一金属膜和多层膜都能够找H{使磨损率明显变大的临界载荷值。本研

3、究测得调制波艮为90nm、63nm、43nm、23am、8nm的(：【】_Ⅲ纳米金属多层膜的临界载荷值分为：12N、14N、16N、l8N、30N。通过对Cu—Ni纳米金属多层膜电阻率与调制波长的关系的分析，可知随着调制波长九的增加纳米金属多层膜的电阻率先增加，当达到一个极值以后，电阻率随着调制波长的增加而逐渐减小：随着周期数N的增加，GMR值也增大，当N达到一定值时，GMR趋近于饱和。随着磁层厚度的增加，GMR值迅速增大，并且在¨，2Inm时，出现最大GMR效应，而在lmn～20nm的范围内，G

4、MR近似与九N，成反比。关键词：纳米金属多层膜，电阻率，硬度，耐磨性，巨磁组效应。!：j!查堂堡±堂篁笙兰垒!!!!!!!AbsttactInordertoresearchthenewmaterial，inthiSpaperCu／Ninanolaminarmetallicmu]tilayerwaspreparedbyUSingdoublebathmethods．Thehardness．antiwearproperties．microstructureandgiantmagnetoresistanc

5、eofnanolaminarmataliicmultilayerhavebeenstudied．ThehardnesSofthedifferentmodufationwavelengthofnanolami—narmetalliCmultilayeraretestedinthepaper．ThetesteddatashowthatthehardnessofCu-NinanolaminarmetalliCmultilayerwithmodulationwavelengthofnanometersiS

6、greatlyincreasedascomparedwithcopperornickel．Thehardnessofnan01aminarmetalliCmultilayerhavetheClosecontactwithlaodulationwavelength．ItiSfoundthatthemaximumvalueofhardness，whenthemodulationwavelengthiS1lnm．Wecallthemodulationwavelengthasthecriticalwave

7、length．Cu—NinanoIaminarmetallicmutilayersshowthesuperhardnesseffect．whenthemodularionwavelengthiSlessthanthecriticalwavelength，thelargerthemodulationwavelength，thehigherthevalueofhardness．whenthemodulationwavelengthiSlargerthanthecriticalwavelength，th

8、elargerthemodulationwavelength，thesmalierthevalueofhardneSS．TheantiwearpropertiesoftheCu／NinanolaminarmetallicmultilayeraretestedinunlubricatedslidingagainstthecvlinderatvariOUS10ads．Thetesteddatashowthattherati0ofwearCu／Ninanolaminarmetallicm