反铁磁薄膜对其相邻铁磁层的钉扎是巨磁电阻自旋阀和磁隧道结的最关键部分之一。我们成功制备了L10有序相赝二元(CrMn)0.5Pt0.5合金反铁磁钉扎体系,其交换各向异性能、钉扎截止温度较主流反铁磁MnPt的对应值均高出50%以上。通过反铁磁界面超薄Co0.6Fe0.4插入层,使Ir-Mn钉扎Co/Pt垂直多层膜体系的交换各向异性增大一倍以上, 实现室温下大磁场范围内的单一垂直磁化状态;另外,在NiFe/Ir-Mn/CoFe钉扎结构中,发现顶钉扎NiFe和底钉扎CoFe的交换各向异性随Ir-Mn成分的变化规律存在明显差异,两者证明界面不同磁性原子之间的不同交换作用、多层膜界面微结构均可显著影响交换偏置。在以反铁磁FeMn、IrMn为间隔层的"铁磁/反铁磁/铁磁"三明治结构中发现90度耦合,并通过界面非磁层的插入控制90度耦合的强度,实现动态范围可调的线性自旋阀。此外,在Ta/NiFe/Ta磁电阻薄膜的界面处插入超薄的Pt层,通过增强界面自旋-轨道耦合电子散射,大幅提高了磁电阻效应,同时,抑制NiFe和Ta层之间的破坏性扩散,显著提高了NiFe薄膜的磁电阻效应和磁性能的温度稳定性。
英文主题词antiferromagnet; exchange bias; magnetoresistance; interlayer exchange coupling