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Baibich等在Fe/Cr金属多层膜中发现磁电阻效应,且其值可达60%,故称其为巨磁电阻(GMR).其丰富多彩的基础研究内涵和在磁记录介质和传感器等领域宽广的应用前景成为近年来薄膜研究的热点之一.特别是继金属多层膜之后的金属磁性颗粒膜,由于制备工艺简便,巨磁电阻效应在信息存储技术中有巨大应用前景,引起了人们极大的兴趣. 由于磁性颗粒的尺寸小,一般的外场都看作强场,非线性响应下的电导率公式变得十分重要.本文首先将非线性响应的Kubo公式应用于颗粒膜巨磁电阻计算,讨论了偏压和温度对巨磁电阻的影响.计算结果说明偏压增加时巨磁电阻增大,加负压时巨磁电阻减小.与偏压的影响相比,温度的改变所引起的巨磁电阻的变化相对较小,只有在温度变化较大时才有显著的影响.U为正时,温度下降导致巨磁电阻减小;U为负时,温度下降导致巨磁电阻增加.对于上述两种情况,巨磁电阻增加和减小的部分基本上与温度成比例,不随界面处自旋向下的电子的平均自由程的增加而发生改变. 本文同时又通过修正的有效媒质理论(EMT),计算了退磁因子和外磁场对GMR的影响.计算结果表明颗粒膜中,单畴铁磁性颗粒的自旋相关散射对GMR贡献起主要的作用.在此基础上分别研究了颗粒膜GMR与结构因子颗粒分布退磁因子以及外磁场的关系,得到结论,颗粒膜的GMR随着退磁因子的增加单调增加,说明颗粒膜的GMR效应介于多层膜GMR效应CIP(电流平行于膜面)和CPP(电流垂直于膜面)之间;颗粒膜的电导率随颗粒尺寸的增加而增加;有外磁场时,颗粒膜的巨磁电阻随外磁场的增加而增加. 本文的研究结果对制备具有高巨磁电阻光学功能器件有一定的借鉴作用.