《NiFe/Cu多層膜的織構形成機理和繼承關係研究》是依託北京科技大學，由陳冷擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：NiFe/Cu多層膜的織構形成機理和繼承關係研究
- 依託單位：北京科技大學
- 項目負責人：陳冷
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
NiFe/Cu多層膜的層間耦合效應和巨磁電阻效應使其成為新一代磁記錄材料，它的物理、化學性能與薄膜各層厚度、成分、界面結構、晶體學織構和應力等因素有密切關係。本項目用磁控濺射法製備各種NiFe/Cu多層膜，用X射線衍射和背散射電子衍射等實驗方法研究巨磁電阻NiFe/Cu多層膜的晶體學織構、微結構、取向差和顯微組織形貌，在織構形成的擇尤形核或擇尤長大控制機制的框架下研究單層薄膜織構類型、織構隨厚度的變化和多層膜中各層膜之間的晶體取向繼承性關係。基於極圖和取向分布函式的織構定量分析方法，考慮應變能和界面能對薄膜生長織構和再結晶織構的影響，在實驗和理論計算基礎上明確NiFe/Cu多層膜的織構形成機制和演化規律、各層膜之間的晶體取向繼承關係和薄膜織構對磁學性能的影響，建立薄膜材料的織構與性能關係理論基礎，完善薄膜織構的研究方法，推動薄膜材料和器件研究和製造的進一步發展。
結題摘要
巨磁電阻薄膜對外磁場的變化具有很高的靈敏度，廣泛套用於磁感測器材料、硬碟驅動器讀出磁頭等領域。其中，薄膜的微觀結構、晶體學織構和粗糙度對其磁性能和熱穩定性有顯著的影響。因此，研究巨磁電阻多層膜的微觀結構、晶體學織構和粗糙度具有重要的理論和實際意義。本項目用X射線衍射、電子背散射衍射和原子力顯微鏡系統地研究了在不同製備條件下的巨磁電阻多層膜的微觀結構特徵、晶體學織構類型和粗糙度的變化，並用透射電子顯微鏡和俄歇電子能譜分析了多層膜的界面結構和熱穩定性。同時用Monte Carlo方法模擬了薄膜的生長過程，理論計算了巨磁電阻多層膜的晶體學織構形成機理，薄膜厚度對微觀結構的影響。實驗和理論研究結果表明，薄膜的製備參數、厚度和退火溫度對巨磁電阻多層膜的微觀結構有很大的影響，通過加入緩衝層介質可以改變薄膜的織構類型和表/界面粗糙度，並提高薄膜的熱穩定性和磁性能。本項目的研究結果在一定程度上揭示了巨磁電阻多層膜在製備和退火過程中薄膜的微觀結構、晶體學織構和粗糙度的形成和演化規律，以及緩衝層的加入對薄膜中層間匹配關係和織構繼承關係的影響，為控制巨磁電阻多層膜的晶體學織構、層間匹配關係和表/界面粗糙度提高巨磁電阻的磁性能提供了理論依據。
