随着信息产业的高速发展,大量的信息需要被保存管理,这对信息存储技术提出了更高的要求。新一代磁存储器件凭借其存储密度高、存取速度快、功耗低并且微小型化等优势在众多存储器中脱颖而出。研究者发现铁磁(FM)/反铁磁(AFM)薄膜的交换偏置效应在新一代磁存储器件中发挥着重要作用,但涉及FM/AFM界面相互作用的诸多问题仍缺乏深入研究,如交换偏置体系中存在单轴各向异性与单向各向异性非共线的问题、不对称磁化翻转现象等,这些问题的存在会降低存储器的存取速度、存储的稳定性等。因此,研究这些问题对于理解交换偏置效应的机理以及构建高效稳定的磁存储器件具有重要意义。此外,伴随着以磁性材料为研究基础的自旋电子学的快速发展,调控磁性超薄膜中的磁畴对于畴壁动力学的基础研究以及在未来低功耗器件中的应用来说也极为重要。基于以上问题,本论文围绕Co/IrMn交换偏置体系展开研究,利用振动样品磁强计、电子自旋共振仪、磁光克尔显微镜等测试方法,对薄膜的非共线各向异性、交换偏置场及磁畴结构进行了系统研究,并获得以下结果:(1)在Co/IrMn面内交换偏置薄膜体系中,通过改变Co层厚度,实现了对薄膜的单轴各向异性和单向各向异性之间的非共线角度的调控。实验结果表明,随着Co层厚度的增加,交换偏置场以及非共线角度减小。当非共线角度从20°左右减小至接近0°时,磁滞回线上升支与下降支的不对称磁化翻转现象逐渐消失。对实验结果综合分析,认为非共线角度的变化与Co层磁矩的分布有关。(2)在Pt/Co/IrMn垂直交换偏置超薄膜体系中,研究了AFM层厚度、FM层厚度和退火温度对薄膜静态磁性及磁畴结构的影响。结果表明,当IrMn层厚度达到4 nm时,出现交换偏置效应;达到4.8 nm时,磁滞回线出现了不寻常的双偏置现象。随着IrMn层厚度的增加,垂直交换偏置场先增加后保持不变,最大值可达到1269 Oe;磁畴由饱满规则的圆畴逐渐变为不规则的絮状畴。通过改变Co层厚度发现,随着Co层厚度的增加,交换偏置场、矫顽力和界面交换耦合能均减小。此外,对薄膜进行100°C退火后,部分样品依旧存在双偏置现象,当退火温度升高到150°C后,所有样品均出现正常的单向偏置磁滞回线且交换偏置场增加,同时磁畴成核点增加,磁畴结构也发生了较大的改变。(3)在(Pt/Co)_n/IrMn垂直交换偏置多层膜体系中,研究了周期数(n)及测试温度(T)对薄膜磁性的影响。结果表明,随着周期数的增加,交换偏置场、矫顽力和剩磁比明显减小,磁畴成核点变多且边界不规则。随着测试温度的增加,矫顽力、交换偏置场均减小,且T达到400 K时,交换偏置现象消失。