高密度下的微电子器件面临着单位面积内过高的热损耗,这严重制约了下一代微电子器件的发展,急需一种低能耗的新型物理器件。自旋电子学是利用电子本身的自旋属性进行电子器件的深层次的开发和利用。在信息存储方面,自旋电子器件具有更低的能耗,更高的存储容量以及更高的信息存储可靠性等优势。一系列的重大发现,如隧穿磁电阻效应,自旋轨道耦合,自旋霍尔效应,自旋轨道力矩,自旋转移力矩等,推动了自旋电子学的不断发展。目前,自旋电子学的前沿是研究自旋转移力矩的机制和效率,即在自旋电子器件中,利用自旋流实现磁存储信息的写入等功能。就研究自旋转移力矩的机制和效率而言,研究自旋流的产生过程、传输过程和探测过程都不可或缺。利用自旋霍尔效应、光自旋电压效应以及自旋塞贝克效应等导致非平衡自旋的积累并传输由此产生了自旋流。自旋流的传输主要是自旋扩散过程。目前,常见的探测自旋流的方法是把自旋流转化为电荷流,依据探测到的电荷流的大小来计算自旋流的大小。自旋流用来翻转磁矩进而实现信息的写操作,这个过程中自旋流起到了自旋转移力矩的作用。为了提高电流引起的自旋转移力矩转化效率(自旋转移力矩的有效场/重金属层中的电流密度),选用具有强自旋轨道耦合的材料,将相同的电流转化为更多的自旋流是目前大家常用的方法。除了采用提高电荷流-自旋流转化效率的方法,还可以采用其他的方法来提高自旋转移力矩的转化效率,比如优化自旋扩散过程。本论文采用谐波霍尔测量的方法,研究了铂/铁磁层结构中自旋转移力矩转化效率随铂厚度的变化规律。研究发现自旋转移力矩转化效率很大程度上取决于铂的厚度,对于1.8 nm厚度的铂,自旋转移力矩转化效率最大值为4.259 mT/(106 A/cm2)。结果表明,自旋霍尔效应和Rashba效应之间的竞争以及铂层的自旋扩散过程共同决定了铂层的厚度。当铂层厚度达到最佳值时,自旋转移力矩转化效率达到最大。我们利用磁光克尔效应系统对样品进行测量,分析测量结果,并将该结果与采用谐波霍尔测量得到的结果进行对比。该实验证明了自旋扩散过程在提高自旋转移力矩转化效率中除自旋电流产生机制外所起的作用,有助于自旋转移力矩基器件的设计。