本文以垂直磁各向异性的Co/Pt多层膜作为材料，研究了反磁化过程及其机制、电流导致的磁化反转、异常Hall效应，以及通过特殊的电学测量方式，获得了铁磁层中较稳定的纯自旋流可能存在的迹象。利用磁控溅射方法制备了垂直易磁化的Co/Pt多层膜。通过观测垂直易磁化的Co/Pt多层膜在不同外磁场与易轴夹角φ情况下的反磁化行为，分析其磁化反转的机制。相对于传统的测量，利用矢量线圈振动样品磁强计测量平行于外磁场的磁化分量和垂直于外磁场的磁化分量，即使当外磁场加在非常接近难磁化方向时，反磁化的不可逆过程仍然可以被体现出来。垂直易磁化的Co/Pt多层膜的磁化反转的可逆过程基本可以用一致转动模型描述。不可逆过程的临界磁场随φ的增大而增大，在小角度φ区域里，临界磁场遵循1/cosφ的关系，而当φ接近90°时，临界磁场小于1/cosφ的关系所对应的值。对于磁各向异性大的材料，如这里研究的Co/Pt多层膜，反向磁化畴的成核场通常比不可逆一致转动的临界磁场小，因而畴的成核和畴壁位移主导了磁化反转的不可逆过程。对于小角度φ，不可逆过程是由沿易轴的畴的成核和180°畴壁位移完成的。而对于大角度φ，不可逆过程发生在较大的磁场下，磁化矢量越过了易轴，因而形成的畴壁是小于180°的。对于多周期的膜，当外磁场接近难磁化方向的情况下，磁化反转过程中包含了非一致转动。在垂直易磁化Co/Pt薄膜中观测到了反对称磁电阻，得到畴壁位移的一个特征。无论反向还是正向磁化，反向磁化畴总在一个区域先出现，畴壁的移动方向是不变的。利用异常Hall效应探测到由膜面内电流导致的垂直易磁化Pt/Co/Pt膜的磁化反转现象。这里由电流导致的磁化反转的临界电流密度在104 A/cm2，比自旋转移矩效应中的磁化反转需要的电流密度小至少两个数量级。随着固定磁场的增大，磁化反转的临界电流不断减小。随着电流密度的增加，磁化反转的临界磁场会变小，和随温度的上升而变小类似。因此，这里所观测到的磁化反转现象与电流导致的样品温度升高有关。由于电流的作用，畴壁位移更容易发生了。从物理本质上，不同于来源于自旋转移矩效应的电流驱动的磁化反转。可以估计，在设定温度为5 K时，4.8×104A/cm2的电流密度通过薄膜，样品的温度升高了约3.5 K。可见，在电流驱动的磁化反转这类实验中，电流导致的样品温度升高是值得注意的。 通过测量不同周期数的垂直磁各向异性Co/Pt多层膜中的异常Hall效应随温度的变化，得到对于周期数较多的Co/Pt多层膜，异常Hall电阻率的饱和值pxysat随温度的上升而增大，而对于较少的周期数的Co/Pt多层膜，pxysat随温度上升是减小的。这里，异常Hall系数风与纵向电阻率pxx并不是简单的关系。在周期数多，磁层比例大，以及高的温度的情况下，Rs与pxx的变化是一致的。而周期数少，磁层比例小，以及低的温度，越会出现Rs与pxx的变化相反的行为。对于周期数少，磁层比例小，以及低的温度的情况下，异常Hall电阻主要取决于非磁层中自旋极化的电子。由于总的饱和磁化强度随温度的变化率比非磁层中被极化的磁矩的变化率小，使得算出的Rs随温度的变化会与实际情况相反。对于周期数多，磁层比例较大的样品，以及温度较高时，非磁层中自旋极化的电子对异常Hall电阻的主导地位会下降，铁磁层及其与非磁层界面的散射变得重要，因而算出的Rs与pxx的变化是一致的。在垂直易磁化的Co/Pt多层膜中通纵向电流，在电回路外的样品区域测得的横向电压随磁化强度而变化，在室温的饱和值只占电回路中的横向异常Hall电压饱和值的2％。随着温度降低，电回路外的横向电压与纵向电压均大幅下降，不同于电回路中的横向异常Hall电压与纵向电压随温度的变化关系。这些是电回路外的样品区域较稳定的纯自旋流可能存在的迹象。由于处于电回路的铁磁金属中有自旋极化的电流，铁磁的磁化矢量会受到自旋极化的电流的作用，而产生新的进动，类似于自旋转移矩效应。这个进动会在整个铁磁样品中传播，带动电回路外的自旋移动。这个进动的传播方向与自旋极化的电流方向有关。在电回路外，自旋向上的电子受这个进动的作用向一个方向运动，自旋向下的电子向相反方向运动，从而形成纯自旋流。自旋流中两种自旋电子受到的散射是不等的，因而产生纵向电压。横向电压的来源类似于异常Hall效应。自旋流随温度的降低而减弱。