由于铁磁（FM）与反铁磁（AF）存在交换偏置效应,FM/AF的界面交换耦合作用会使FM层中产生单向磁各向异性并诱导一个共线的单轴磁各向异性,这两种各向异性与磁晶各向异性叠加,决定了FM层的磁化翻转过程。FM与FM界面间存在交换弹簧作用,而交换弹簧作用对异质结构磁化翻转的研究还不多。因此,为了更好地将FM/AF与FM/FM异质结构应用到磁性器件,需要研究异质结的磁化翻转过程与磁化机制。多晶结构的Co Fe合金具有高饱和磁化强度、低各向异性能常数等特点,已广泛应用于磁记录介质和无线通讯设备中。B2有序结构的Fe Rh薄膜在加热过程经历从AF到FM的一级相变,伴随着晶格膨胀。非晶结构的Co Fe B薄膜具有优良的软磁性能,可用于多层膜结构的自旋器件中。Ir Mn具有很高的热稳定性和耐腐蚀性,是优良的反铁磁材料。基于此,本论文先研究单层FM薄膜的磁化机制,并将上述金属薄膜材料进行复合,组成FM/AF与FM/FM异质结构,研究界面耦合作用对磁化翻转和磁化机制的影响。本论文工作中,我们首先利用磁控溅射镀膜方法在Mg O（001）单晶衬底上制备了单层多晶Co Fe（10 nm）薄膜,和具有不同Fe Rh厚度的Co Fe（10 nm）/Fe Rh（20,30,50,70nm）异质结。根据实验得到的Hc、Mr/Ms与外磁场角度的依赖关系,以及用基于Stoner-Wohlfarth（SW）模型的计算结果,我们发现多晶Co Fe薄膜具有单轴磁各向异性,其面内的磁化机制以一致转动为主。我们分别研究了Co Fe薄膜和Co Fe/Fe Rh异质结构的磁各向异性和磁化机制。单层Co Fe表现出二重对称磁各向异性。对于Co Fe/Fe Rh异质结构,无论Fe Rh处于AF或FM磁性状态时,由于界面交换耦合作用,其中Co Fe层均表现出面内四重磁各向异性,Fe Rh相变后磁各向异性对称轴发生45°的相移。因此,Co Fe/Fe Rh异质结构的磁化机制是畴壁形核与位移为主,相比较于单层Co Fe发生很大改变。另外,我们发现,Fe Rh层有序度的增加是其相变温度提高的关键,也是铁磁态Fe Rh的磁化强度随厚度增加的原因。此外,我们还在Mg O（001）单晶衬底上制备了10 nm厚的非晶Co Fe B薄膜,并分别以Cr和Fe层作为缓冲层探索Co Fe B/Ir Mn/Cr与Co Fe B/Ir Mn/Fe异质结构的外延生长。发现以Cr作为缓冲层,未能实现Ir Mn的外延生长。以Fe作为缓冲层时,Fe与Ir Mn都得到很好的外延生长,后又与非晶Co Fe B薄膜复合,形成交换偏置多层膜结构。我们在非晶Co Fe B层发现了三种磁滞回线:带有偏置的矩形磁滞回线、带有偏置的两边两步磁滞回线、非偏置的一边两步磁滞回线。由于界面耦合作用,非晶Co Fe B层与单晶Fe层表现出相似的四重对称磁各向异性,Co Fe B层的磁化方式也可以用畴壁形核与位移机制解释。