近年来,伴随着人工智能（Artificial Intelligence,AI）、物联网等领域的兴起,使得大数据的应用需求急剧增加,从而对存储器件的记录密度有了更高的要求。因为传统存储技术记录密度已经到达了物理极限,基于通过电子自旋相干操作进行调控的自旋电子器件开始逐步发展,这些器件不仅可以解决高功耗的问题,还可以突破目前速度和集成度的瓶颈。目前在自旋器件中最具优势的是具有读写速度快、功耗低且数据不易丢失等优势的磁性随机存储器件（Magnetic Random Access Memory,MRAM）。目前已研发出MRAM的第二代产品,是由电流直接驱动磁化翻转的自旋转移矩（Spin-transfer Torque）磁性随机存储器（STT-MRAM）,它不仅能兼顾MRAM的性能,而且减少了附加写信息线和降低了翻转电流,从而进一步降低功耗和节约成本,并且可以实现更高密度的磁存储。为了获得高密度、低功耗以及高稳定性的STT-MRAM,需要选取具有合适垂直各向异性强度、高自旋极化率以及低阻尼系数的磁性薄膜材料来制备自旋阀或磁性隧道结。本论文是基于上述背景开展研究工作的,系统地研究了影响[Co/Ni]n多层膜体系的垂直各向异性、进动频率以及吉尔伯特阻尼的物理机制。本论文的主要工作包括以下两个方面:第一,我们利用磁控溅射的方式系统地制备了一系列可调制垂直磁各向异性的Co/Ni多层膜结构,其结构为Ta（3）/Pt(t Pt)/[Co（0.3）/Ni（0.4）]n/Ta（3）（n为周期数,厚度单位为nm）。然后通过分别改变Co/Ni周期数n,Pt厚度t Pt和退火温度成功的对Co/Ni多层膜的垂直磁各向异性（PMA）进行了调制。实验上通过振动样品磁力计（VSM）获得样品的磁化强度,各向异性场等参数,计算其垂直磁各向异性常数Ku,再利用时间分辨的磁光克尔（TR-MOKE）测试系统研究[Co/Ni]n多层膜的Ku与进动频率,以及本征吉尔伯特阻尼0之间的关系。（i）当样品具有固定的t Pt,随着n的增加,我们发现Ku和0都表现出先增加后减小的相似变化行为。这种相似的非单调变化验证了PMA和α0同时与自旋轨道耦合系数有正相关关系。（ii）固定n不变,随着t Pt的增加,Ku表现出非单调变化行为。而0的值单调持续增加,这归因于自旋泵浦效应和界面粗糙度的增加。（ⅲ）同时固定n和t Pt不变,随着退火温度的增加,晶粒尺寸的增大导致α0持续增加,表现出和Ku不一样的变化趋势。第二,我们分别选用Cu和Pt作为缓冲层,在不同的衬底上（Si单晶、玻璃、ITO玻璃、蓝宝石单晶和Mg O单晶）制备了两个系列的具有垂直磁各向异性的Co/Ni多层膜,分别为系列一:Ta/Cu(t Cu)/[Co/Ni]6/Ta（nm）和系列二:Ta/Pt（6）/[Co/Ni]6/Ta（nm）。通过系统研究,我们得到以下几个重要结论:（i）对于系列一的样品,具有相同t Cu时,不同衬底的样品表现出不同强度的PMA,以玻璃和Si为衬底的样品Ku最大,甚至部分样品出现面内磁各向异性（IMA）分量,这是由于各衬底粗糙度和由晶格失配引起的应力不同造成的。我们利用TR-MOKE系统测量样品的磁化动力学过程,发现当固定t Cu不变而改变衬底时,超快退磁时间τD几乎保持不变,而瞬态磁化恢复时间和恢复率明显的被衬底所影响,并与衬底的导热率以及衬底与薄膜晶格匹配度密切相关。而对于不同的衬底,α0与t Cu变化导致的PMA强度变化和IMA分量增大具有强关联性。（ii）对于系列二的样品,除了Mg O衬底外,其余衬底的情况都显示出完全的PMA,其PMA强度与衬底的关系与系列一中相同Cu层厚度情况一致。由于几乎所有样品都具有完全PMA,更容易证明其τD和α0与衬底关系不大,但瞬态磁化恢复时间和恢复率受衬底材料强烈影响。以上实验结论为[Co/Ni]n多层膜体系在高密度、低功耗以及高稳定性的STT-MRAM的潜在应用提供了理论依据和实验基础。