多层膜巨磁电阻效应研究

研究了用直流磁控溅射法制备的Co/Cu、Fe/Mo多层膜的工艺条件-微结构-GMR间的关系。结果表明层间耦合和GMR随非磁性层厚度振荡，周期为1.1nm而随磁性层厚度非振荡变化并在1.1nm处达极大。工艺条件通过影响晶粒取向和界面粗糙度而影响层间耦合，从而影响GMR。对Fe/Mo多层膜第一次报道了一定程度的界面粗糙度有利于GMR；对Co/Cu多层膜，发现界面粗糙度的影响与Cu层厚度有关，但晶粒取向的影响更大；（111）取向不利于GMR，而（200）和（220）特别是（220）取向有利于GMR，适当厚度的Fe缓冲层及减小Ar气压均使（200）（220）取向增加而使GMR增大，通过优化工艺获得室温40%，77K下68%的GMR，达到国际报道的水平。本工作对澄清当前争议较大的界面粗糙度对GMR的影响问题及多层膜制备工艺的选择有较大意义。