交换作用广泛存在于磁性材料内部和不同材料的界面处。由层间耦合引起的诸如转动各向异性、光学支铁磁共振、巨磁电阻效应和交换偏置效应等为薄膜材料的性能研究提供了新的方向和思路。发现层间耦合的新规律,调控多层膜的高频磁性已然成为目前的研究热点。本论文以层间交换耦合铁磁多层膜为载体,重点开展了转动各向异性、光学支铁磁共振和层间交换耦合低温特性的研究,取得的创新性结果如下:1.在Fe₂₀Ni₈₀/FeMn双层薄膜中实现了无偏置转动各向异性。调控层间交换耦合实现了无偏置的转动各向异性,得到了面内360°不为零的磁导率;实验上成功地区分了单向和转动各向异性,验证了Stiles等人关于交换偏置和转动各向异性分别来源于反铁磁晶粒的可逆和不可逆转动的理论。2.发现了Fe₂₀Ni₈₀/Co双层膜界面处的交换场与膜厚的平方成反比。对比声学支共振频率的变化规律,发现光学支的共振频率随Fe₂₀Ni₈₀的厚度增加而减小,其主要原因是层间交换耦合场的减小。拟合声学支和光学支的共振频率-磁场曲线,发现耦合场₀)和膜厚满足₀)^<sup>-2,交换耦合常数=0.57×10^-6erg?cm。在Co层中掺入Zr元素改变层间交换耦合可进一步调控光学支共振频率。3.发现了Fe₂₀Ni₈₀/Co双层膜的光学支磁导率随外磁场增加而增加。构建了层间耦合双层膜的磁化强度动力学模型,得到了双层膜的色散关系和磁导率表达式。结合实验结果,证明了两层磁矩的反相位进动导致了光学支磁导率的增加。理论计算还发现随着外场增加,光学支磁导率先增加后减小,极值点对应的磁场不仅与膜厚有关,而且与外加磁场的方向有关。4.发现Fe₂₀Ni₈₀/Co双层膜的交换耦合常数_inter与温度的关系中<1。测量了不同温度下Fe₂₀Ni₈₀/Co双层膜的变频扫场铁磁共振,证明了_inter（）和的关系满足:_inter（）/_inter（0）≈1-。其中,=0.59远小于文献中给出的1.5,这一不同可能来自于铁磁层的饱和磁化强度差异。