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1988年,巨磁电阻效应(GMR)的发现开启了自旋电子学(Spintronics)时代的大门,并极大地推动了磁性存储的发展。由于交换偏置效应(Exchange Bias)在磁电子器件上有非常重要的应用,近年来,人们对其进行了广泛而细致的研究。本论文以具有交换偏置效应的铁磁/反铁磁双层薄膜作为研究对象,分别从其角度依赖的磁化翻转过程、磁锻炼效应的时间依赖性、薄膜平面内磁锻炼效应的磁场调制等几个方面,对其进行了仔细而深入的研究。取得的主要研究结果如下：1.交换偏置体系角度依赖的磁化翻转过程的研究我们采用高真空磁控溅射手段制备了Co/FeMn交换偏置双层薄膜,并采用矢量振动样品磁强计(VVSM),在薄膜平面内与钉扎方向成不同角度的各个方向,测量样品的磁滞回线,同时记录了与外场垂直的磁矩信号My,。实验结果表明,该体系磁化翻转过程中同时存在着两个临界角acl与ac2(0°<αc1<αc2<90°),二者分别表征体系磁化强度的翻转路径以及翻转的非对称性。对于磁化翻转路径的变化,当0°<α<αc1时,My,两个峰分别出现在M-H坐标平面上下两半平面内,表明磁化强度矢量进行360°全平面翻转；而a。1<α<90°时,My两个峰只出现在同一半平面内,表明磁化强度只进行180°半平面翻转。对于磁化翻转非对称性的变化,当0°<α<αc2时,My两峰高度不一致,表明磁化翻转是非对称的；当αc2<α<90°时,My两峰的高度保持一致,表明磁化强度进行对称性翻转。另外,我们发现上述两临界角都与反铁磁层的厚度密切相关,具体表现为反铁磁层越厚,两个临界角就越小。为解释上述实验现象,我们基于Stoner-Wohlfarth(S-W)一致转动模型,考虑了共线排列的单轴和单向各向异性,对体系的磁化翻转过程进行了数值模拟。拟合计算结果表明,上述实验结果主要源于磁化翻转过程中共线的单轴和单向各向异性能之间的竞争。2.交换偏置磁锻炼效应的时间依赖性研究我们采用高真空磁控溅射手段制备了上钉扎型FeNi/FeMn交换偏置双层薄膜,并通过VSM仔细研究了交换偏置磁锻炼效应的时间依赖性。根据磁化状态的不同,我们把磁滞回线分为下降支、上升支、正向饱和与负向饱和四个阶段,通过在不同的阶段设置等待时间Δt,来观测其对磁锻炼效应的影响。实验结果表明,样品的交换偏置磁锻炼效应在上述不同磁化阶段具有不同的时间依赖行为。相比于正、负磁化饱和阶段,在下降支和上升支阶段较短的等待时间△t就能产生较明显的磁锻炼效应的变化。我们基于热激发效应和反铁磁晶粒的二能级模型(two-energy-level model),并且考虑了和铁磁层磁化方向密切相关的反铁磁层的翻转势垒的高度变化,定性地解释了上述实验结果。3.交换偏置磁锻炼效应磁场调制的研究我们采用高真空磁控溅射手段分别制备了具有交换偏置效应的下钉扎型和上钉扎型FeMn/FeNi双层膜,然后在薄膜面内±900两方向研究磁场调制对磁锻炼效应的影响。实验结果表明,在±90°方向磁场调制的结果和调制磁场的大小密切相关,具体表现为小磁场调制时,体系HE与HC出现恢复性增大；大磁场调制时,二者均减小。而在-90°方向进行磁场调制之后,HE与HC同时增大,并且与调制磁场的大小关系不大。我们基于磁锻炼效应的两种恢复机制(recovery effect),对该实验结果进行了合理解释。另外,对于不同钉扎类型的样品,下钉扎结构的磁场调制效应更加明显。同时,下钉扎型结构中HE与HC的角度依赖曲线表现出非常明显的不对称性。我们认为这主要是由于下钉扎结构中FM/AFM界面处反铁磁自旋更不稳定、更容易受外磁场调制所致。