【摘 要】
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CoTb作为稀土-过渡合金的亚铁磁材料,由于其具有磁垂直各向异性以及丰富的磁性的可调性,近年来受到自旋电子学领域的关注。亚铁磁材料CoTb的磁学性质可以通过组分和热处理温度进行调控,本文主要通过磁控溅射方法制备了Pt（6）/CoxTb1-x（8）/Pt（3 nm）,其中x=0.60,0.65,0.80,0.85四个组分样品,通过改变样品中Co元素与Tb元素的占比,以及改变不同热处理温度,得到了组分
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CoTb作为稀土-过渡合金的亚铁磁材料,由于其具有磁垂直各向异性以及丰富的磁性的可调性,近年来受到自旋电子学领域的关注。亚铁磁材料CoTb的磁学性质可以通过组分和热处理温度进行调控,本文主要通过磁控溅射方法制备了Pt（6）/CoxTb1-x（8）/Pt（3 nm）,其中x=0.60,0.65,0.80,0.85四个组分样品,通过改变样品中Co元素与Tb元素的占比,以及改变不同热处理温度,得到了组分和热处理温度对样品表面形貌、矫顽力、饱和磁化强度以及磁畴运动速度等磁学性质的影响。本文的具体研究内容如下:（1）制备了Pt（6）/CoxTb1-x（8）/Pt（3 nm）多层薄膜,x分别为0.60,0.65,0.80,0.85。研究了热处理对Pt/CoTb/Pt薄膜样品的表面粗糙度的影响。将样品进行热处理处理后,利用原子力显微镜（Atomic Force Microscope,AFM）,对不同热处理温度的样品Pt（6）/Co0.60Tb0.40（8）/Pt（3 nm）进行形貌表征。发现温度越高,样品薄膜的表面颗粒特征越强,样品表面整体粗糙度更大。（2）研究了Co和Tb组分比不同时,Pt（6）/CoxTb1-x（8）/Pt（3 nm）薄膜磁性特征。随着Co组分的增加,CoxTb1-x合金的磁矩从由Tb子格主导,变为由Co子格主导,在转变过程中会存在一个净磁矩为零的组分,此组分为Pt（6）/Co0.75Tb0.25（8）/Pt（3 nm）。并且在随着Co元素的比例逐渐增加的过程中,样品的矫顽力大小也会呈现出一个先变大后变小的趋势。同时不同比例含量Co元素和Tb元素的样品中,样品的磁畴翻转方式不同。当磁性以Tb子格为主导的薄膜中,如x=0.60,0.65两个组分,磁畴翻转在是从单核翻转,进而推动整个区域的磁矩翻转。磁性以Co子格为主导的薄膜中,如x=0.80和x=0.85,则呈现多点成核的磁畴运动方式。（3）研究了不同的热处理温度对亚铁磁CoxTb1-x合金的磁矩分布的调控。利用MOKE测量,改变热处理温度会使磁性由Tb元素主导样品薄膜转换为由Co元素为主导,在改变热处理温度的过程中会存在一个温度补偿点,使Pt（6）/CoxTb1-x（8）/Pt（3 nm）样品的净磁矩为零,对外不显磁性。另外我们对不同热处理温度样品的矫顽力大小进行了分析,发现磁性由Tb元素为主导的样品,随着热处理温度的升高矫顽力呈现一个逐渐变大的趋势;而磁性由Co元素为主导的样品,随着温度的增加矫顽力呈现一个逐渐变小的趋势。（4）测量分析了面内场和面外场下经过100℃热处理的Pt（6）/Co0.6Tb0.4（8）/Pt（3 nm）样品薄膜分别在300 K到25 K温度下测量了磁滞回线（M-H）。在变温的M-H图像中,我们分析了样品的矫顽力,饱和磁化强度及各向异性能。发现随着测试温度的降低,矫顽力和饱和磁化强度增大,磁各向异性能减小。
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