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应变调控物质的磁性是指具有铁磁性、顺磁性或反铁磁性的一种材料或多种材料的复合结构生长在特定的基底上,在应变的作用下,材料的磁性发生变化,该技术引起了人们极大的兴趣,具有广阔的应用前景。本论文中,我们首先以一种典型的压电材料[Pb(Mg1/3Nb2/3)O3]0.7-(PbTiO3)0.3(简写为PMN-PT)为媒介,系统地研究了两种异质结中的应变调控磁性行为及其物理机制。进而设计并构筑了一种新型柔性自旋阀结构,并研究了应变对其巨磁电阻效应的调控行为。论文主要研究内容如下:(1)面内电场调控La2/3Sr1/3Mn03(简称为LSMO)薄膜的磁性。采用磁控溅射和脉冲激光沉积法(Pulsed Laser Deposition,简称为PLD)在不同晶向的PMN-PT单晶基底上外延生长出了具有钙钛矿结构的LSMO薄膜。利用电子束曝光、离子束刻蚀等微加工手段将薄膜制备成器件,在LSMO薄膜两侧施加均匀电场,由于PMN-PT具有压电性质,LSMO薄膜受到PMN-PT应变的影响。结果表明,LSMO薄膜的矫顽力、剩余磁化、居里温度、各向异性磁电阻都会随电场的变化而呈现出规律性的变化,其中在PMN-PT(011)晶向上生长的LSMO薄膜的矫顽力变化幅度最大。本实验的研究结果可以用Stoner-Wohlfarth模型(简称为S-W模型)和第一性原理计算结果来解释。该结构还可用于产生电控磁信号。(2)面内电场调控L10-FePt薄膜的垂直磁各向异性。利用磁控溅射在极化的PMN-PT(001)单晶基片上在650℃制备了 L100-FePt薄膜。研究了薄膜厚度、退火温度和不同顶层对薄膜磁性的影响。随后,利用电子束曝光、离子束刻蚀等微加工手段将薄膜制备成器件,发现FePt薄膜的面外矫顽力随着施加在基底上的面内电场发生规律性的变化。当电场从10 kV/cm变化到-10 kV/cm时,面外矫顽力的变化幅度可达21.3%,薄膜磁化方向也随面内电场而改变。此外,利用剩余磁化随电场的改变还可产生一个W形状的磁信号。(3)系统研究了应变对顶钉扎柔性自旋阀的巨磁电阻值(giant magnetoresistance,简称为GMR)的调控。采用磁控溅射法在柔性聚对二甲苯酸乙二脂醇(polyethyleneterephthalate,简称为PET)基片上制备了顶钉扎的Pt/Co90Fe10/Cu/Co90Fe10/IrMn 的自旋阀(spin valve,简称为 SPV)。研究表明,当非磁层Cu的厚度为5.5 nm时,自旋阀的GMR值最大。垂直于易轴的应变可以同时调控自旋阀的自由层Co90Fe10和钉扎层Co90Fe10的磁性,从而导致自旋阀的GMR值在0.64%到2.08%间连续可调,且重复施加500次应变之后,不同弯曲角度下的GMR值均保持稳定。本实验现象可以用Stoner-Wohlfarth模型来解释。此外,该自旋阀异质结也可以用来产生矩形或锯齿形波信号。