纳米磁性多层复合薄膜,在自旋电子学的研究以及磁性传感器、磁性存储器件开发过程中,一直扮演着重要角色。伴随着信息时代的高速发展,各种各样的自旋电子器件,丰富和改善了人们的生活。近年来,越来越多的科研工作者对“电荷流引导自旋流”课题展开了深入的研究。通过一层非磁性过渡族重金属层产生自旋流,然后调控钴基铁磁性层,实现磁化方向翻转。然而,在许多纳米磁性多层薄膜研究过程中,覆盖层仅用来为磁性层提供化学保护,缓冲层只是作为衬垫,使薄膜整体形成良好织构。非磁性过渡金属覆盖层和其相邻的磁性层之间可能存在的长程耦合相互作用,却鲜有人研究过。本文将通过钴和非磁性过渡金属的三层复合薄膜的研究,探讨部分非磁性过渡金属的巡游电子和钴的局域电子的耦合作用,让人们重新认识非磁性过渡金属覆盖层和缓冲层对钴基纳米磁性复合薄膜的磁矩的影响。第一章绪论部分,从过渡金属磁耦合研究的理论模型、成果和自旋电子器件应用方面,主要介绍RKKY交换相互作用;巨磁电阻效应与自旋阀;隧道磁电阻效应与磁性随机存储器;以及本文的选题背景和实验设计。第二章主要介绍钴与非磁性过渡金属三层纳米复合薄膜的制备方法,工艺参数,以及测试手段。在实验中,我们采用了磁控溅射的方式,沉积纳米复合薄膜。在这一章中,我们详细介绍了相关设备的工作原理和实验条件。并且,对于实验设备和步骤的改进,也作了说明。测试主要分为三部分,使用台阶仪测试薄膜厚度,使用VSM测试M-T曲线,使用X射线多晶衍射仪测试薄膜晶体结构。第三章为实验结果和数据分析,我们测试了不同Co厚度条件下,Ta/Co/Ta结构薄膜的M-T曲线,发现了磁矩随温度的非单调变化趋势。通过改变过渡金属层的元素种类,我们对这种变化趋势的原因进行了多角度的分析和合理的推测。在700K温度附近,钴的磁矩变化行为受到覆盖层元素的显著影响。并且,这种影响可以借助过渡金属层的传导电子和Co铁磁层的局域电子的耦合作用,表现出长程性。另外,通过X射线多晶衍射谱图,我们发现这种特殊现象,存在于非晶态结构的Ta/Co/Ta三层复合薄膜中。第四章为实验总结与展望,在这部分,我们对本文的研究思路进行了回顾,对实验结果进行了总结。同时,我们对本课题研究的意义,以及当前纳米磁性多层薄膜研究热点进行了展望。