磁性薄膜是当今高新材料研发中最活跃的研究领域之一,也是自旋电子学应用中的关键技术之一。无论是在磁性薄膜基本磁特性研究中,还是新兴自旋电子器件的应用中,人们已经认识到磁矩的翻转时间对自旋动力学过程的重要性,而磁矩的翻转时间取决于磁矩所受阻尼,因此薄膜、超薄膜、纳米结构和超微粒材料中的磁性弛豫过程近来成为人们关心的课题。铁磁共振是研究磁性薄膜磁特性的重要方法之一,从铁磁共振不仅可以得到磁化强度、旋磁比和磁各向异性等信息,其共振吸收谱的半峰宽即线宽还提供了介质中磁矩所受阻尼的信息。本论文以铁磁共振为主要手段,系统地研究了稀土掺杂对自旋电子学重要材料NiFe、FeCo合金薄膜的磁性尤其是动力学阻尼的规律和机制。我们的工作主要是： 1.采用直流溅射方法制备厚度为30nm,Gd含量从0％-20.5％的一系列Ta/Ni80Fe20-Gd/Ta薄膜。通过XRD、VSM等手段研究Gd含量不同对薄膜的结构和静态磁性质(饱和磁化强度、矫顽力、面内各向异性)的影响；采用铁磁共振测量和理论的拟合,研究了Gd掺入对薄膜垂直各向异性以及阻尼因子等的影响。结果表明： (1)Gd的掺入使薄膜逐渐由多晶向非晶转变,当Gd含量为5.7％时,薄膜完全呈现非晶态。 (2)Gd含量的增加使薄膜的饱和磁化强度逐渐减小,Gd含量从0增至9.3％,NiFe-Gd薄膜的磁化强度从688emu/cm3减至386 emu/cm3。 (3)当Gd含量较高时,发现反走向的磁滞回线现象,可能是由于Gd和NiFe间的反铁磁耦合所致。 (4)铁磁共振表明随着Gd含量的增加,使得薄膜的垂直各向异性能由易平面转变为易垂直,当Gd含量为2.9％时,薄膜的垂直各向异性呈现易圆锥的状况。 (5)随着Gd含量的增加,磁化动力阻尼因子有增加,说明Gd的掺入增强了LS耦合。 2.采用射频溅射方法制备厚度为30nm,Gd含量从0％-15％的一系列Ta/Co45Fe55-Gd/Ta薄膜。通过XRD、VSM等手段研究Gd含量不同对薄膜的结构和静态磁性质(饱和磁化强度、矫顽力、面内各向异性)的影响；采用铁磁共振测量和理论的拟合,研究了Gd掺入对薄膜垂直各向异性以及阻尼因子等的影响。结果表明： (1)Gd的掺入使薄膜逐渐由多晶向非晶转变,当Gd含量为13％时,薄膜完全转化为非晶态。 (2)Gd含量的增加使薄膜的饱和磁化强度逐渐减小,Gd含量从0增至15％,CoFe-Gd薄膜的磁化强度从1810emu/cm3减至1150 emu/cm3。 (3)薄膜的矫顽力随着Gd含量从0增至15％,从374Oe单调减小至84Oe。 (4)当CoFe-Gd薄膜中的Gd含量较少时(低于13％),铁磁共振谱表现出奇怪的共振现象,不能观察到完整的共振吸收峰,当外磁场取向改变时,共振场移动较小,共振线宽也随之增加。怀疑这是由于高的易平面的各向异性和高的磁化强度导致的零场共振,还需要进一步的研究。 (5)当Gd含量达到或超过13％后,则可以观察到完整的共振峰并且可以得到完整的铁磁共振谱。经拟合,得到此时CoFe-Gd薄膜的磁化动力阻尼因子为3.4×108/s(6)随着Gd含量的增加明显增加了薄膜平面内的各向异性,当Gd含量增加至13％时,面内共振场随磁场取向振荡的振幅从0增加至200Oe左右：而磁场沿面内两个相互垂直方向时,剩磁比改变约10倍。 3.采用射频溅射方法制备厚度4nm-100nm的Ta/CoFe/Ta薄膜,通过XRD、VSM等手段研究厚度不同对薄膜的结构和静态磁性质的影响；通过低场下的静磁测量探讨诱导磁场在薄膜中引起的剩磁。结果表明： (1)晶粒尺寸随着薄膜厚度而改变,当薄膜厚度小于等于10nm时,晶粒大小基本上就是薄膜厚度,薄膜厚度大于等于20nm时,品粒大小小于薄膜厚度并且变化很小。 (2)随着薄膜厚度增加,CoFe薄膜的饱和磁化强度缓慢增加；而矫顽力基本遵循纳米颗粒中矫顽力变化的规律,在单畴尺寸时矫顽力最大,由此得出其单畴尺寸应该在10hm左右。