（应用化学专业论文）纳米磁性薄膜的电化学制备、表征及其磁性能研究.pdf

中文摘要 本论文前一部分采用控电位双脉冲技术，在p 型单晶硅( 1 1 1 ) 面上电沉积 制备了一系列的 c o ( 1 5 n m ) f u ( 0 1 0 0 ( o 9 n m t 4 5 r i m ) 多层膜。采用四探针法测试 了c o c u 多层膜的巨磁电阻( g m r ) 性能。研究发现镀液中添加微量的c r 0 3 能 显著提高多层膜的巨磁电阻值。选取不同铜层厚度的多层膜进行真空退火处理， 当铜层较薄时，退火后多层膜的g m r 值迅速降低，而退火对c u 层较厚样品的 g m r 值的影响要较为复杂，这被认为是出现了c u c o 颗粒膜结构。 本论文后一部分采用恒流电沉积方法，接着在半导体硅片上制备不同组分的 c u c o 颗粒膜，并对其进行高温退火处理。制备态各样品的巨磁电阻值均比较小。 正交实验得出4 5 0 为最佳退火温度，最佳退火时间为一小时。颗粒膜巨磁电阻 值随c o 浓度呈现出先增大后减小的趋势，当镀层组成为c 0 2 0 c u 8 0 时，4 5 0 。c 退 火后得到最大巨磁电阻值为8 2 1 。当c o 浓度大于4 0 后，由于闽渗效应，g m r 值急剧降低。 x r d 测试结果表明，在研究的钴浓度范围内，制备态样品形成了单相亚稳 态面心立方结构，并以( 1 1 1 ) 面为择优生长面，当镀层组成为c u 8 0 c 0 2 0 时，( 1 1 1 ) 面的择优取向系数达到最大。制备态样品的晶格常数随c o 浓度的增大近似遵循 线性规律变化。随着退火温度的升高，样品的晶面间距和晶格常数逐渐增大。6 0 0 退火后样品的x r d 谱图中开始出现金属c o 的衍射峰，7 0 0 退火后( 1 1 1 ) 和 ( 2 0 0 ) 面分别分离成单金属c u 和单金属c o 的衍射峰，相分离完全。7 0 0 。c 退火 后c 0 2 0 c u 8 0 样品的t e m 测试得出：s a e d 结果为一系列的衍射环，表明薄膜为 多晶结构：暗场像图中得到析出的金属c o 颗粒镶嵌于薄膜中，颗粒平均尺寸为 5 - - 2 0 n m 。制各态c 0 2 0 c u 8 0 样品的磁滞回线接近于超顺磁性物质的磁滞回线，随 着退火温度的升高，样品的矫顽力、剩余磁化强度、饱和磁化强度等参数逐渐增 大，发生了从超顺磁性到铁磁性的转变。对磁化强度的计算结果也证实了退火过 程中发生的变化。 关键词：多层膜；颗粒膜；退火；巨磁电阻；相分离；超顺磁性 a b s t r a c t as e r i e so f c o ( 1 5 n m ) c u ( t ) l o o ( 0 9 r i m r ，( r l 为自旋方向与磁矩取向相同的传导电子穿过磁性层的等效 6 第一章绪论 泡蔽，r 2 为自旋方国与磁矩取向相反鹃传导电子穿过磁性屠静等效电阻) ，总电 阻r i 2 r l r 2 ( r 1 + r 2 ) 。 图1 3 b 是外加磁场足够大，原本反平行排列的各层磁矩都沿外场方向排列 的情况。可以看出，在传导电子中，自旋方向与磁矩取向相嘲的那一半电子可以 缀察荔建穿过诲多磁瑟蠢只受妥穰弱建毅羹量作霜，囊勇一半鑫旋方逡与磁矩取惫 辅反豹电子刚在每一磁朦都受到强烈的教射作用。也就是说，肖一半传导电子存 猩一低电阻通道。程宏观上，多层膜处于低电阻状态。图1 q b 的电阻网绍即表 示这种情况，总电阻r = r l + r 2 2 ，这样就产生了g m r 现象。 l 。2 2 。2 纳米垒属多层膜g 敞的理论解释 荚予g m r 趋瑟瓣二流薅模鏊是潋佥强超鑫貉为基毯建交豹，绝大帮分金媾 多鼷膜的g m r 效应都w 采用二流体模型来进行解释。但上述横型的描述是非常 粗略的，而且只考虑了电子在磁层内部的散射，即所谓的体散射。实际上，在磁 层与非磁层界面处的自旋相关散射有时更为重要，尤其在一然g m r 较大的多层 膜系统中，界面散射l 乍耀占主导地位。 王2 2 。3 绣米金属颗粒膜g 馘缒理论解释强】 多层膜巨磁电阻效应源于与自旋相燕的电子散射，因此从本质上讲，颗粒 膜与多层膜没有多大区别，从多层膜的臌磁电阻效应延伸到颗粒膜是顺理成章 的，它们有内在的必然憔。电子在颗粒膜中输运时，将受到磁性颗粒与自旋相关 憨教麓，该教= 鸯重源予磁骥颞趣瓣俸教射以及磁瞧颗粒懿表嚣( 癸蠢) 教射。实验与 瓒论表甥，颡粒貘中蔽磁电疆效痖主要采源于赛面散射，它与颗粒直径残反眈， 或辫说与颗粒的比表筒积成正比关系。例如c 0 2 0 a 9 8 0 颗粒膜的巨磁电阻效应与 锚颗粒半径的倒数r 1 r 1 成很好的线性关系【5 j ，如图1 5 所示。 1 05 ( m 2 图1 - 5c 0 2 0 a g s 0 颗粒膜的巨磁电阻效廒与c o 颗粒半径的关系曲线 f i 9 1 - 5d e p e n d e n c e o f g m r o f c o z o a g s o g r a n u l a r f i l m o i l t h e c o p a r t i c l e r a d i u s 彳 第一章绪论 1 3 纳米金属颗粒膜的制备方法 目前，薄膜材料的制备方法大致可分为两种：气相法和液相法。气相法包括 蒸发法、离子束法和化学气相沉积( c v d ) 法等，液相法包括溶胶一凝胶( s o l g e l ) 法、液相沉积法。液相沉积法有化学沉积法、电沉积法两种。也有按物理和化学 的方法进行分类的【6 1 。 1 - 3 1 物理方法 f 真空蒸发( 单源单层蒸发；单源多层蒸发；多元反应共蒸发) l 厂直流磁控溅射【单靶( 反应) 溅射；多靶反应共溅射 物理方遮磁控溅射1 1孺频磁控溅射【单靶( 反应) 溅射；多靶反应共溅射 l离子束溅射 单( 双) 离子束( 反应) 溅射；多离子束反应溅射】 l 分子束外延( m b e ) 1 3 2 化学方法 厂，金属有机物化学气相沉积( m o c v d ) l 热解化学气相沉积( 热解c v d ) j 化学气相沉积( c v d 以等离子体增强化学气相沉积( p e c v d ) 化学方法 p c ，矫顽力显著下降， 颗粒膜的磁性与连续膜特性相似。目前己研究了n i 一( s i 0 2 ，a 1 2 0 3 ) ，c o 一( s i 0 2 ， b n ) ，f e ( s i 0 2 ，a 1 2 0 3 ，b n ) ，f e s i - s i 0 2 等颗粒膜系列，f e s i s i 0 2 颗粒膜室温 矫顽力可达8 0 k a m ，比饱和磁化强度约为1 6 0 a m 2 k g ，因此可能成为优良的磁 记录介质材料。在颗粒膜中，铁颗粒嵌于s i 0 2 薄膜中，因此具有较佳的抗化学 腐蚀性、耐磨损等特性，这对实际应用亦是十分重要的材料参数。 1 4 2 微波磁性7 】 磁共振是研究颗粒膜的微结构与磁性的有用方法。目前对颗粒膜中颗粒形态 的观察主要采用t e m 法，该法优点是直观，缺点是无法了解颗粒的立体形态。 根据铁磁共振的k i t t e r e l 公式，微波共振场与颗粒退磁因子( 形状) 有关，因此可 以测量相对于膜法线方向n 2 角度的共振磁场，对于球状题粒平行磁场与垂 直磁场相等，随着颗粒形态偏离于球状，二者之差增大，由此可以了解颗粒形态 随体积分数、热处理条件而变化的趋势。从铁磁共振零场损耗的情况亦可以判断 颗粒膜处于单畴或多畴状态。对于铁磁颗粒体积分数接近逾渗阈值的颗粒膜，膜 厚处于亚微米尺寸，当外磁场垂直于膜面时，在f e - s i 0 2 、f e s i s i 0 2 等颗粒膜中 均发现铁磁共振产生的多峰现象。 1 4 3 磁光性质【7 】 都有为等人研究发现，f e s i 0 2 、c o s i 0 2 颗粒膜存在法拉第效应，法拉第旋 转角f0f 1 随f e 或c o 体积百分比的增加而增大，当p = 0 5 5 时呈现最大值，当进 一步增大p 值时，旋转角降低，趋于纯铁膜值。纯铁膜对光强烈的反射，透射率 甚低，而铁二氧化硅颗粒膜中的二氧化硅对光却是透明的，因此颗粒膜具有较 好的透明度，有较高的磁光优值。对c o a g 、c o c u 颗粒膜磁光k e r r 效应的研 究中，发现0k 随钻含量的增加呈周期性振荡，产生该振荡现象的物理本质尚需 进一步研究，当然亦不排除存在类似于多层膜振荡现象的r k k y ( 稀土金属自发 磁化理论) 互作用。从应用角度，颗粒膜具有较大的磁光优值，是值得重视的一 9 第一章绪论 癸新童磁光效瘦材精。 薹4 4 巨磁嗽阻效应 1 9 8 8 年法国大学f e r t 教授研究组蓠先在f e c r 多屡膜中发现了巨磁电阻效 应隧，瑟牵芎辩的魄阻率将受材籽磁化获悫的交纯雨呈现撼薯改变的现象。之看的 诸多实骏也证实了纳米多层膜具有巨磁电阻效成。在多屡膜巨磁电阻的研究与启 发下，1 9 9 2 年b e r k o w i t z 与c l + c h i e n 稀研组分掰独立豹发蕊了c o c u 糇粒簇孛 同样存农着巨磁电阻效威1 9 - 1 0 】。颗粒膜的巨磁阻效应接近于多层膜的c p p ( 电流 疆壹簇澎) 情况，冀篷不耍于多蘑膜，毽麓冬帮十分方便、价纛，有哥麓蓄先在 磁阻式的传感器上得到成用。 1 骞献1 9 9 2 年开浸稀究爨来，颥粒貘觞磅究主要集孛予a g - t m ，c u - t m 二大 系列，其中t m 为f e 、n i 、c o 及其合金，其中c o a g 颗粒膜恩示出最高的巨磁 瞧鋈瑗象。簸已有魏磅究来看，产生臣磁隧效袋戆最佳缀或是铁磁颞粒瓣俸瑷露 分数占1 5 2 5 ，低于形成网络的逾渗闭值。当磁性颗粒体积百分数低时，颗 粒数嚣少，数魁中心少，薤步 鬏粒润疆大，当阉疑大予穗子奁余震中戆平均鑫凌 程时，亦将降低臣磁电阻效应，因此随酱铁磁颗粒浓度增加，总的趋势是巨磁电 隈效建璜夫。然瑟随着鬏粒滚浚增大翳蠲踺，鬏粒只寸夯将变大，当鬏粒尺寸趣 过电子猩颗粒内的平均自由程时，亦将降低巨磁电阻效应。此外，随着颗粒浓度 壤趣，鬏羧闼籀豆终写壤强，霞一定浓凌瓣：垄鬏犍貘中露戳影戏磁畴绪槐，巨磁 电阻效威将消失，于是在一定铁磁颗粒浓度时将呈现巨磁电阻效应极大值。理论 疆突表骥，当铁滋鬏粒尺寸与奄予乎缘巍由程攘当对，曩磁电阻效应最殛著。除 颗粒尺寸外，巨磁电阻效应还与颗粒形态相关，对颗粒膜进行邋火处理可以促健 遴一步摇分离，扶瑟影响巨磁电阻效应1 1 1 - 1 3 o 1 5 影响颗粒蒺锹的因素 1 4 - 1 5 】 产生巨磁电阻效应媳颗粒膜中，铁族元素所占的体积百分数力1 5 - 2 5 ， 低于形成网络状结构的逾渗阕慎，铁族元素主要以微颗粒的形式嵌于薄膜中，箕 最佳尺寸为几个纳米至几十纳米，在室溆下通常处于超顺磁态。颗粒膜体系中要 鼹示出甑磁电阻效应，磁性颗粒尺寸及磁性颗粒的闻距必需小于电子鲁旋相关的 平均自由程，也废小于自旋反向散射长度，这样，磁性颗粒才能保持单磁畴并懿 示出超顾磁性。翔c u c o 颗粒膜中，e o 约为5 n m ，c u 为2 5 n m 。大量磷究表羁， 颗粒膜巨磁电阻效应受到多种因素的影响，如铁磁颗粒尺寸、体积百分数、形状、 膜厚度、退火温度和时闯、颗粒膜的结构等。 第一章缝论 ( 1 ) 颓粒尺寸的影响 颗粒膜g m r 效应起源于传导电予在铁磁颗粒内和铁磁颗粒与非铁磁性基体 界而的自旋相关散射，淇中界面的自旋相燕散射对g m r 的贸献最大。随着颗粒 蠢径的减小，g m r 增大，这是由于此时颗粒膜中的界面增多。理论和实验结果 袭鞠，颓装簇兹重磁邀瓣效应与磁性颞凝的蹇径或反比关系，霹与颞粒的毙表露 弑成正院关系：p ，p s v l d 。 g m r 还与传导电予有效的平均自由稷九。“九。f r 接近颗粒的平均尺寸) 有关。 研究结果发现，在一个平均自由程内，铁磁颗粒的数量和尺寸状定了g m r 效应。 颗粒数量多，则散射体多，g m r 效应得到增强。c h a n g 等人在实验中发现当颗 粮拳经与电子酌平均受囊程褶当时，g m r 效应最羁显。 簸理论上研究g m r 对颓粒尺寸豹袄簇关系，褥至l 奁舞嚣楚懿骧予数复魄予 粒予半径，使自旋相关的界面散射与总散射的比率随晶粒尺寸的减小而增大；晶 粒半径的减小，使得电流穿过它就比较容弱，从而导致电子自旋相关散射的降低； 两种效应的共同作用，将导致g m r 有一峰值。即g m r 效成随颗粒尺寸增大而 瓷舞蘑降，在某一尺寸达到峰值。最近，r u b i n 等在c o a g 鬏粒膜中观察至p 与c o 鬏蕴豹平稳尺寸减线毪关系，隽基麓相关蕊赛瑟敖嚣爨浮致g m r 赘难一 桐荚的散射机理提供了实验证据。 考 一 q 司 图1 - 6c o 。a g l 。颗粒膜的巨磁呶阻效应与c o 含擞( x ) 的关系 f i 9 1 - 6d e p e n d e n c e o f g m r o f c o x a g i g r a n u l a r f i l mo n t h e c o c o n c e n t r a t i o n ( 2 ) 铁磁鬏粒匏镕鬏褥分数对g m r 斡影响 当体积百分数减小时，虽然颗粒尺寸较小有利于提高邕磁电阻值，但颗粒的 数目也较小，其浓度较小，则散射中心少使得磁电阻效应降低。浓度小将导致颗 粒间距增大，当颗粒间躐大于介质中电子的平均自由程时，磁电阻效应也将降低。 第一章绪论 因此，随铁磁颗粒体积百分数的增加，巨磁电阻效应总的趋势是在增大。但其浓 度也在增加，颗粒尺寸亦在变大，当颗粒尺寸超过电子平均自由程时，磁电阻效 应又将降低，于是磁电阻存在极大值。因此，研究发现颗粒膜的g m r 效应都具 有如下特征：( 1 ) 当铁磁组元的体积分数很小时，巨磁电阻效应随x ( x 为铁磁 组元的体积百分数) 增大而增大；( 2 ) 当铁磁组元的体积百分数在1 5 2 5 的 范围时，巨磁电阻效应出现峰值；( 3 ) 当巨磁电阻效应出现峰值后，随x 进一步 增加，巨磁电阻效应下降很快。对c o a g 颗粒膜( c o 的平均尺寸为4 l n m ，体积 百分数为1 0 一4 3 ) 进行研究发现，在体积百分数较小时，ap 线性增加，在 2 5 处最大，大于3 0 时，快速减小，如图l 一6 所示。利用m o n t ec a r l o 进行模 拟，与实验结果相符。 ( 3 ) 退火方式对巨磁电阻效应的影响 颗粒膜中，相分离对g m r 效应起着决定作用。而退火方式对相分离影响很 大，所以退火方式的选择对优化颗粒膜的g m r 效应至关重要。实验表明，对一 定组成和制备态的颗粒膜，存在最佳退火温度，此时巨磁电阻达到最大值，然后 又随着退火温度的升高而迅速下降，可能是由于随退火温度的增加颗粒长大、比 表面积减小的同时颗粒形态发生变化( 由球状转变为片状) 。考虑到片的平面平 行膜面，因此用四探针法测量时，将由制备态的电流垂直于膜面( c p p ) 转变为 电流平行于膜面( c i p ) ，c i p 的磁阻效应约低于c p p 四倍。样品由制备态经过 真空退火，初始阶段ap p 呈上升趋势，其原因除颗粒尺寸长大而脱离超顺磁 性外，还由于高c u 母体中的c o 进一步析出，增大了界面的粗糙度。另外，不 同的退火方式和不同的退火时间对颗粒膜的相分离也有重要的影响，因而影响着 颗粒膜的g m r 效应。 ( 4 ) 颗粒形状的影响 颗粒形状对颗粒膜的g m r 效应有着重要的影响。h s a n g 等人利用铁磁共振 技术对c o a g 颗粒膜进行了研究，结果发现：当c o 颗粒为球状时，颗粒膜的 g m r 效应最显著，而当c o 颗粒形态由球状过渡到片状时，g m r 效应降低。理 论研究也证实了这一点。比如r o n g y a n g 和w e i j i s o n g 假设颗粒呈扁球体，并 引入了一个退磁因子，对颗粒膜g m r 效应与颗粒形状关系进行了理论研究，发 现当颗粒处于球状时，g m r 效应最大。 ( 5 ) 颗粒问相互作用的影响 实际的颗粒膜中既存在着颗粒尺寸的分布，也存在着颗粒之间的相互作用。 a l t b i r 从理论上考虑了颗粒系统中的相互作用，比较了r k k y 交换作用与磁偶极 子相互作用，发现对于较小的磁性颗粒r k k y 作用为主，而当颗粒尺寸大于某 一临界值时，磁偶极子相互作用占优。磁偶极子相互作用将会导致相邻磁性颗粒 第一章绪论 阉鳇及平行攥裂，扶瑟影瞧毫予羧送兹窦旋程关数射。麓磁场孵，癸磁场支配蓉 颗粒间的相互作用，使得颗粒间耦合减弱，最终导致平方率关系。 国淀羧条謦熬影穗 沉积条件包括衬底温度、靶和衬底的距离、溅射压等。研究发现：当铁磁组 元懿分数大予2 5 ( 原予分数) 拜章，g m r 效应鞠挂底瀵度无关，嚣当铁磁组元 的分数小于2 5 ( 原子分数) 时，g m r 效应有着明显的不同。另外，研究发现 溅射时瓒热溅射镛压，可数提毒颗粒骥载g m r 效应； ( 7 ) 合盒化的影响 实验表明氮的加入将使颗粒朕蛇g m r 效应隆低，饭g m r 效应验灵敏性却 提高了。箕原因可能是形成的氮化物及随后的结构变化降低了颗粒膜的磁晶各向 辩性鄹形状各肉冥性熊，从恧黪低了电子输送的自旋棚关程度。稀土元素包括 爨稀土和轻稀土元素，分别具有不同的原子磁矩，对颗粒膜g m r 效应的影响不 阕。研究发现：檬c e 可以提麓c o c u 膜的g m r 效威。 1 6 颗粒膜的应用 最初人们对颗粒膜的研究始予过渡铁族金属与c u 形成的异质合金，因其有 w 能被麓来代替锺前使爝觞基予渡葵台金静转统磁阻传慧器。与后者稿跑，异袋 颗粒合金膜由于农特定条件下具有各向异性巨磁电阻效皮，而且较铁磁合金的噪 赘更低。最透有文献赧道，颗粒鼙镀层玻蘑作超离密瘦磁记录耪瓣。 颗粒膜材料威用广泛。金颗粒膜在可见光到缎外光的范围内光的吸收效率与 波长豹袄羧佳甚，j 、，可佟为蕴努线传感元件；c r - c r 2 0 3 鬏粒簇对太粥毙蠢强燕静 吸收作用，可有效地将太阳光转变为热能；硅、磷、硼颗粒膜可有效地将太阳能 转变为毫缝；氧化锈颡藕貘可裁袋气镶一漤度多功# l 传感器，逶邋浚交工作溢疫， 可用同一种膜有选择地检测各种气体。颗粒膜传感器的优点是高灵敏度、高响应 速度、嵩精疫、低能耗窝小鍪讫，遥翥终感器粒蒺量坟麓o 。5 | | g ，嚣j 遨擎位残零 很低。 超激颓粒虽蠢众多爨悫，毽在工鳖上滏未形藏较大戆凝模，筵圭要鬃霆是徐 格较高，而颗粒膜的应用则不受价格因素的影响，这是超微颗粒实用化的熏要方 澎【】秘。 1 7 续米金羼颗粒骥憋研究瑗扶 多层貘g m r 效应发现压鲍第靼年，b e r k o w i t z l l 7 1 积x i a o 等1 1 8 】器量独立擐导 了二元异质颗粒镶嵌薄膜在低温下的g m r 效应，表明g m r 并非多层膜的独有 第一章缝论 特性；在异质的二元躐多元复合颥粒镶嵌薄膜中也麓狠容耪地被观察到。继 c o c u 之后，x i a o 等采用共溅射法相继制备了f e a g 、f e a u 、f e t c u 、f e p t 、c o a g 等过渡金属颗粒膜，系统的研究了它们在不同组分、不同温度下的g m r 效应【l9 】。 南东大学都有为领导的科研小组曾用离子求溅射制各了c o a g 颗粒膜，用磁控 溅羹重露各了c o l a g 琴瑟c o c u 颗粒貘，所获褥夔最大室漫效应分别受9 3 、5 、 8 6 t 2 0 1 。s u m i y a m a 等袋丽离子团簇索法制备了f e a g 和c o a g 颗粒貘，4 ，2 k 湛 度下的效应达到了5 5 1 2 1 - 2 2 。t h a n g a r a g 簿采用分子束外延法制备了f e a g 和 c o a g 颗粒膜，室温下获得的最大效应为2 0 左右【2 3 1 。戴道生婶采用共蒸发方法 制铸了f e a g 颗粒膜，1 5 k 温度下获得的g m r 效应为4 8 1 2 ”。王浩等提出了 蒸发一气谆一聚集( e g a ) 共沉积方法，并钊蛋了f e ( c o ) c u ( a 彩纳米霞簇镶嵌 薄貘掰- 2 6 1 ，葵g m r 效瘫豹迸一步研究歪糍逶行之中。 近年来，采用电化学沉积方法制备纳米金属颗粒膜得到了应用。u e d a 等通 过电沉积制备了良好的弧稳态c u - c o 合愈【2 7 l ，此后这方面报道相继出现。国内 仅见兰州大学的李浩华游采用电沉积方法制备了c u - - c o 颗粒膜，并观察到了巨 磁电阻效应1 2 8 1 。 滁了萃元磁整鬏羧貘之辨，台金磁魏颓羧貘g m r 效巍豹骚究氇在逐步嚣 开，其中又以f e c o a g 、n i f e c o a g 、n i f e c o c u 等系列颗粒膜较受重视。现报 道的颗粒膜饱和磁场较高，作为高密度磁配录磁头尚存在困难，能否利用自旋阀 的构型或改变组成来降低饱和磁场，尚待深入工作。 1 。8 毫沉积法镧罄c , w - c o 鬏粒膜 图1 7 为c u c o 二元合金的平衡相图。传统的平衡相圈表明，在低于5 0 0 时，c o 不溶于c u ，而c u 在c o 中的溶解廉小于9 ；后来的相图表明，c u 基 本上不溶于c o ，一般认为，g m r 效应主翳怒由传导电子在界灏处的自旋相关散 射g ；超。蠢予c o 黪表嚣鑫瘗襞( 2 。7 1 j m 2 ) 超过c 珏豹表嚣窦囊麓( 1 9 3 j m 2 ) ， 豳藏，c o 能扶c u 中丰行懑：c u 与c o 的繇格失配度为2 ；两鼠，c u 、c o 具有 正的混合热( + 1 0 k j m l ) ，当c u ，c o 形成薄膜时，不容易形成化合物或合金， 符合组成颗粒膜的条件。一般采用非平衡态方法来制备c u 。c o 颗粒膜。电沉积 方法摄然拥有悠久的历史，但真正应用到纳米磁性材料的制备上郜是最近的事。 继滚滚积续寒金震多豢貘之磊，太霞黯毫滋积羲粒膜邃孳亍了穰关豹骚究。出予 c u , c o 的特殊性，采翔泡沉积方法翩备的蹙亚稳态的异质舍众结构或国溶体绪 构，这己为许多实验所证实”j 。 i 4 第一章绪论 a o ，j 瞳乎菇 l 柏武 图1 7c u c o 二元合金的平衡相图 f i g 1 - 7t h e e q u i l i b r i u mp h a s ed i a g r a mo fc u - c oa h o y 在c u - c o 薄膜中，当c o 含量少时， 场等于零时，c o 颗粒磁矩为随机取向， c o 颗粒镶嵌在c u 的基体中。当外加磁 传导电子受到的自旋