Pt/Heusler合金/MgO基垂直磁各向异性薄膜的制备及磁各向异性机制的研究

项目名称： Pt/Heusler合金/MgO基垂直磁各向异性薄膜的制备及磁各向异性机制的研究

项目编号： No.51271020

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 徐晓光

作者单位： 北京科技大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 由于具有高自旋极化率和高居里温度的半金属材料可以大幅度提高隧穿磁电阻效应，它已经成为磁电子学领域的研究热点之一。目前所有已知的半金属薄膜材料均呈面内各向异性。这种面内各向异性薄膜在加工成纳米尺寸后，会出现磁卷缩或涡旋磁畴，从而造成所存储信息的丢失。因此申请人所在的研究组已经开始着手研究如何实现具有垂直磁各向异性的半金属薄膜材料。通过我们的前期研究，目前已经初步获得垂直磁各向异性的Co基Heusler合金薄膜，但其性能还有待进一步提高，特别是其垂直磁各向异性的形成机制尚不明朗。我们拟借助本项目的支持，在前期工作的基础上, 结合实验和第一原理电子结构研究，提高Pt/Heusler合金/MgO多层膜的半金属性和热稳定性，并针对其垂直磁各向异性形成机理进行研究。

中文关键词： 半金属；垂直磁各向异性；MgO；Heusler 合金；

英文摘要： Half-metallic ferromagnets are hot pursued spintronic materials, since their high spin polarization and Curie temperature can dramatically improve the tunneling magnetoresistance. Up to now, all of the well-studied half-metallic films are in-plane magnetic anisotropy (IMA). However, IPA films show curling magnetic structure and vortex domain at nano scale, which results in storage message missing. Recently, our group is focusing on the research of how to realize half-metallic films with perpendicular magnetic anisotropy (PMA). Our previous studies have obtained Co-based Heusler alloy films with PMA. However, the properties still need to be improved, especially the mechanism of PMA is still unclear. Therefore, we are planning to improve the half-metallic property and thermal stability of Pt/Heusler alloy/MgO based PMA films via both experiments and first-principles electronic structures calculations under the support of NSFC. And a more important task is to study the mechanism of PMA in Pt/Heusler alloy/MgO films.

英文关键词： half-metal；perpendicular magnetic anisotropy；MgO；Heusler alloy；