高灵敏磁阻薄膜材料中的界面散射研究

军用地磁传感器要求材料不仅对地磁有较高的灵敏度，而且还要对地磁方向敏感。尽管在提高NiFe薄膜磁电阻变化率和磁场灵敏度方面做了大量的研究工作，但是磁阻薄膜的自旋极化电子的界面散射机制一直不是特别清楚。.本研究需要解决的科学性问题是：.如何在高灵敏磁阻薄膜材料中获得最大可能的自旋极化电子的界面散射？.高灵敏磁阻薄膜材料中界面散射机理是什么？.本项目以界面插入纳米氧化层和金属插层的NiFe薄膜为切入点，理论、实验研究相结合，在Ta/NiFe/Ta体系中寻找磁电阻变化率大且磁场灵敏度高的材料，探索增强自旋相关散射的途径。通过界面及相应的微结构的变化调控体系的晶格、自旋相关散射等，阐明界面散射的物理机理。这将为进一步提高AMR薄膜材料的性能，制备出具有高磁电阻变化率和磁场灵敏度的AMR薄膜材料以满足军事需求奠定理论和实验基础。

军用地磁传感器要求材料不仅对地磁有较高的灵敏度，而且还要对地磁方向敏感。尽管在提高NiFe薄膜磁电阻变化率和磁场灵敏度方面做了大量的研究工作，但是磁阻薄膜的自旋极化电子的界面散射机制一直不是特别清楚。. 本研究需要解决的科学性问题是：. 如何在高灵敏磁阻薄膜材料中获得最大可能的自旋极化电子的界面散射？. 高灵敏磁阻薄膜材料中界面散射机理是什么？. 本项目以界面插入纳米氧化层和金属插层的NiFe薄膜为切入点，理论、实验研究相结合，在Ta/NiFe/Ta体系中寻找磁电阻变化率大且磁场灵敏度高的材料，探索增强自旋相关散射的途径。做了以下相关内容的研究：. 1不同纳米氧化层对NiFe薄膜的性能影响及微结构研究. 2 MgO/NiFe/MgO薄膜正电子湮没技术研究. 3 Ta/MgOx/ NiFe/ MgOx/Ta薄膜样品的XPS分析. 4 NiFe/AlOx界面化学状态对于自旋极化电子输运行为影响的研究. 5 快速退火对MgO/NiFe/MgO磁电阻的性能影响. 6 通过调控MgO氧空位提高自旋电子的输运行为的研究. 7不同缓冲层对NiFe薄膜性能影响和微结构分析. 8 CoFeB插层对NiFe薄膜性能影响及热处理的研究. 9 Ta/Au/NiFe/NiO/Ta薄膜的磁性研究及XPS分析. 10不同取向的MgO单晶基底对NiFe体系的晶体结构与磁结构的关系的研究. 通过界面及相应的微结构的变化调控体系的晶格、自旋相关散射等，阐明界面散射的物理机理。这将为进一步提高AMR薄膜材料的性能，制备出具有高磁电阻变化率和磁场灵敏度的AMR薄膜材料奠定基础。