论文部分内容阅读
巨磁电阻材料在基础研究和应用领域有着广阔的应用前景,已成为当前学术界研究的热点之一。这种通过铁磁性金属和非铁磁性金属交替沉积的多层纳米线阵列,每个铁磁层都可看作是一个单磁畴铁磁性纳米粒子,因此该结构不但高度有序,且还保持了铁磁性纳米粒子的高矫顽力特性。本文通过二次铝阳极氧化法制得氧化铝(AAO)模板,通过改变阳极氧化电压可对AAO模板孔径进行调控。在AAO模板中成功制备出Cu、Ni单金属纳米线的基础上,采用双槽直流电沉积工艺在AAO模板内制得高度有序的Cu/Ni多层纳米线阵列,利用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对Cu/Ni多层纳米线进行了表征,通过振动样品磁强计(VSM)测试了多层纳米线的磁性能,并采用四探针法对Cu/Ni多层纳米线阵列的巨磁电阻性能进行了初步研究。SEM测试结果表明,Cu/Ni多层纳米线表面平滑、均一,直径与AAO模板孔径基本一致。由选区电子衍射(SAED)照片可知,多层纳米线中Cu层和Ni层均为单晶结构。TEM下可观察到Cu/Ni多层纳米线的层状结构清晰,而且通过控制沉积电量可以对各子层厚度进行调节,得到不同调制波长和不同子层厚度的多层纳米线。磁滞回线测试结果表明,Cu/Ni多层纳米线阵列具有明显的垂直磁各向异性,外加磁场垂直于AAO模板表面时,磁滞回线的矩形比Sr(Mr/Ms)(0.2951、0.5167、0.7435、0.6661)远大于磁场平行于模板表面时的矩形比(0.06824、0.04735、0.01965、0.09133)。论文还考察了调制波长及纳米线直径对Cu/Ni多层纳米线磁性能的影响,实验结果表明,随着调制波长的增大和纳米线直径的减小,Cu/Ni多层纳米线矫顽力呈增大趋势。在室温下测得外加磁场垂直于膜面、直径约为80nm、长度约为60μm的Cu(8nm)/Ni(40 nm)多层纳米线阵列的巨磁电阻约为25.6%。