NiFeFeMn體系交換偏置效應(yīng)的研究

1、.西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第1頁(yè)摘要隨著磁電子學(xué)的發(fā)展，磁性傳感器，磁記錄磁頭和非揮發(fā)性存儲(chǔ) 器因其廣泛的應(yīng)用前景受到極大的關(guān)注和研究，而其中鐵磁反鐵磁 多層膜的交換偏置起了重要作用。本文通過(guò)交換耦合的方式，把兩種 類(lèi)型的磁各向異性作用于鐵磁反鐵磁交換偏置體系的反鐵磁釘扎層 上，系統(tǒng)地研究附加的這些各向異性對(duì)反鐵磁釘扎層性能的影響。一是交換偏置的單向各向異性作用于另一較薄反鐵磁層：對(duì)于 Ta(5nm)NiFe(15nm)FeMn(t)NiFe(10nm)FeMn(15nm)Ta(5nm)體系， 通過(guò)調(diào)整中間FeMn層厚度t值發(fā)現(xiàn)：當(dāng)t值為20nm時(shí)即可出現(xiàn)大 小為28 kAm的交換偏置場(chǎng)

2、，而Ta(5 nm)NiFe(1 5nm)F eMn(d)Tar 5nm)雙層膜體系的臨界厚度d。約為30nm。 二是硬磁薄膜的單軸各向異性作用于較薄反鐵磁層：在FePtFeMnNiF e釘扎體系中，成功制備了具有L 1 o有序相的硬磁FePt，其 矯頑力達(dá)到了7 2 8 kAm。系統(tǒng)研究了L 1 o相FePt不同磁化狀態(tài)下的 FePt(50nm)FeMn(45nm)NiFe(1 5nm)Ta(5nm)多層膜，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)充磁 FePt體系的交換偏置場(chǎng)為84kAm，而未充磁FePt體系的交換偏置 場(chǎng)僅為20kAm。硬磁F ePt磁化后再進(jìn)行磁場(chǎng)退火其交換偏置場(chǎng)較未 磁化直接磁場(chǎng)退火明顯增大。實(shí)驗(yàn)表

3、明，正如交換偏置可以增強(qiáng)鐵磁顆粒的穩(wěn)定性一樣，也可 以利用鐵磁反鐵磁間的交換耦合來(lái)增強(qiáng)反鐵磁顆粒的各向異性和穩(wěn) 定性。關(guān)鍵詞：交換偏置 各向異性 L 1 0相FePt 穩(wěn)定性：西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第1I頁(yè)A b S t r a ctWith the development of spintronics，magnetic sensors，magnetic recording heads and nonvolatile memories to be of great concern and research because of their wide range of applicati

4、on prospect While the ferromagneticantifer romagneric multilayers of exchange bias has played an important roleThis article investigated on two types of magnetic anisotropy effect on antiferro magnetic pinning layer of ferro玎1agneticantiferromagnetic exchange bias system by the way of exchage coupli

5、ngSystematically studies the influence of these ani sotropy to the antiferromagnetic pinning layersFirstthe exchange bias unidirectional anisotropy effect on another thinner ferromagnetic layersIn the case of the Ta(5nm)NiFe(1 5nm)FeMn(t)NiFe(1 Onm)FeMn(1 5nm)Ta(Snm)system，by adjusting the t value o

6、f the thin FeMn layer thickness we found that，when the t value is 20nm the exchange bias field i S about 28 k AmThe critical thickness dc of Ta(5 nm)NiFe(1 5 am)FeMn(d)Ta(5 am)system iS about 30 amSecond，the hard magnetic film uniaxial anisotropy acting on the thinner antiferromagneticIn the FePtFeM

7、nNiFe pining system，it has succeeded in728fabrication of L 1 o phase hard magnetic FePtIts coercive force has reachedkAmSystematically studies the FePt(50nm)FeMn(45nm)NiFe(1 5nm) Ta(5nm)of L 1 o FePt in different magnetization state，experiment s have found that the exchange bias field i S 84 kAm of

8、magnetition FePt system However。without magnetition FePt is only 20 kAmThe exchange bias magnetic field has clearly increased when the hard magnetic FePt beenannealed after magnetitionThe exDeriments show that as the exchange bias could enhance the stability of the ferromagnetic particles， also it c

9、ould be used between the ferromagne ticantiferromagnetiC exchange coupling to enhance the anl sotropy andstability of the antiferromagnetic particlesKeywo r d：Exchange bias；Anisotropy；L 1 0 FePt；Stability一西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第1頁(yè)1 緒論11 自旋電子學(xué)電子具有電荷和自旋兩種屬性。電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的發(fā)明成就了一 個(gè)世紀(jì)的文明。半導(dǎo)體晶體管的發(fā)明打開(kāi)了通信和數(shù)據(jù)處理技術(shù)發(fā)展 的大門(mén)，為

10、現(xiàn)代信息社會(huì)奠定了基礎(chǔ)。所有的這些都是人類(lèi)對(duì)電子的 電荷屬性深入研究的貢獻(xiàn)。相比于電荷，人們對(duì)電子的自旋屬性的研 究腳步要慢很多。盡管我們已經(jīng)熟知原子結(jié)構(gòu)中電子的自旋特性，在 一個(gè)能級(jí)軌道上只能有自旋向上和自旋向下的兩個(gè)電子占據(jù)。電子在 固體材料中運(yùn)動(dòng)能否有自旋極化的電子電流?怎樣產(chǎn)生自旋極化的 電流?怎樣檢測(cè)自旋極化電流?自旋電子學(xué)(spintronics)是在凝聚態(tài)物理學(xué)中新發(fā)展起來(lái)的一 個(gè)學(xué)科分支，因其在信息存儲(chǔ)應(yīng)用前景廣闊，受到學(xué)術(shù)和工業(yè)界的高 度重視。自旋電子學(xué)、早期稱(chēng)之為磁電子學(xué) ，包括巨磁電阻效應(yīng)和 隧道磁電阻效應(yīng)，主要研究在固體中自旋自由度的有效控制和操縱以 及金屬和半導(dǎo)體中自

11、旋極化的輸運(yùn)和自旋電子檢測(cè)。1 97 5年j ulliere等【2】發(fā)現(xiàn)用鐵磁金屬替代超導(dǎo)金屬，構(gòu)成鐵磁絕 緣層鐵磁的磁隧道結(jié)，在低溫42K時(shí)，磁隧道電阻為1 4。1 995年 miyazaki等【3】發(fā)現(xiàn)FeA120 3F e隧道結(jié)在室溫下隧道磁電阻TMR高達(dá) 1 8。由此可見(jiàn)自旋電流的注入、輸運(yùn)、操縱和檢測(cè)都是在納米尺度 下進(jìn)行的。1 996年，Ohno等4】在GaAs半導(dǎo)體中摻雜了35的Mn， 得到稀磁半導(dǎo)體，居里溫度超過(guò)60K。Awschalom等【5 J證明在n型GaAs 中能夠傳輸白旋信息和操縱自旋。12 巨磁電阻效應(yīng)121 多層膜的巨磁電阻1 9 8 6年，Grunberg等【6

12、】發(fā)現(xiàn)在FeCrF e三明治結(jié)構(gòu)中，合適Cr層厚度使得兩Fe層間存在反鐵磁交換耦合。1 9 8 8年，法國(guó)的AFert 等人71在 2 0KOe的外場(chǎng)下用分子束外延(MB E)方法生長(zhǎng)的 Fef3Onm)(CrO9nm)多層膜中，電阻變化在低溫下(T=42 K)可以達(dá)到 5 O，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了純Fe層中的各向異性磁電阻(約02)，如圖11。西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第2頁(yè) 這種巨大的磁電阻現(xiàn)象被稱(chēng)為巨磁電阻效應(yīng)(GMR)。-40 舶-10010柏多多多H(I【G)圖11反鐵磁耦合的FeCr多層膜溫度為42K時(shí)磁電阻與磁場(chǎng)關(guān)系 Fig11 The FeCr multilayer of antif

13、erromagnetic coupling magnetic resistance and magnetic field relationship at 42K巨磁電阻效應(yīng)(GMR)發(fā)現(xiàn)不久，其理論和實(shí)驗(yàn)研究工作就成為一 個(gè)國(guó)際性研究課題。很快IBM公司的P arkin等人就發(fā)現(xiàn)用較簡(jiǎn)單的 濺射方法制各的多晶FeCrFe三層膜和(FeCr)多層膜也可以獲得巨 磁電阻效應(yīng)【8，91，其中(FeCr)多層膜在室溫和低溫42 K的GMR值分 別達(dá)到了2 5和l l 0。隨后，世界各國(guó)的科研工作者發(fā)現(xiàn)在由各種 鐵磁層(如F e、Ni、Co及其合金)和非磁層(3 d、4d以及5 d非磁金屬) 交替生長(zhǎng)而

14、構(gòu)成的磁性多層膜中都存在類(lèi)似的巨磁電阻效應(yīng)u。J。GMR效應(yīng)源于相鄰鐵磁層的磁矩相對(duì)取向變化。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，多 層膜鐵磁層間的交換耦合并非總是反鐵磁的，而是要隨非磁層的厚度 改變?cè)诜磋F磁和鐵磁耦合間振蕩變化，如圖卜2所示。122自旋閥多層膜GMR效應(yīng)存在著飽和場(chǎng)較高的局限性，因此實(shí)際應(yīng)用中，西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第3頁(yè)20o呈15口=10o言5c，)oO1020304050Cr thickness(A)圖12FeCr多層膜磁電阻(a)和飽和場(chǎng)(b)與Cr層厚度的關(guān)系Fig l-2Relationship of the FeCr multilayer magnetic resistance(

15、a)saturatedfield(b)and Cr layer thickness尋找飽和場(chǎng)低，靈敏度高的GMR材料勢(shì)在必行。l 99 1年，Dieny等【14】發(fā)現(xiàn)在NiFeCuNiFeFeMn多層膜系統(tǒng)中存在較低飽和場(chǎng)的GMR 效應(yīng)。后來(lái)人們將這種鐵磁層FM 1(自由層)隔離層NM(非磁性層) 鐵磁層FM2(被釘扎層)反鐵磁層AF(釘扎層)多層膜結(jié)構(gòu)(如圖13) 稱(chēng)之為自旋閥。根據(jù)每一層位置的不同，自旋閥結(jié)構(gòu)還可以細(xì)分為底 自旋閥、項(xiàng)自旋閥和對(duì)稱(chēng)自旋閥等，其中以底自旋閥、頂自旋閥研究 最為廣泛。自旋閥的磁電阻變化率不高，但其磁矩的一致轉(zhuǎn)：動(dòng)對(duì)巴克 豪森噪音的抑制效果很好，使得其具有很高的信

16、噪比，磁場(chǎng)靈敏度很 高，所以其應(yīng)用價(jià)值非常高。FM 1的磁矩隨外磁場(chǎng)作用一致轉(zhuǎn)動(dòng)，F(xiàn)M2與AF的磁矩產(chǎn)生交換耦合 作用而被釘扎，較小的外磁場(chǎng)無(wú)法使其磁矩翻轉(zhuǎn)，故F M2也被叫做 被釘扎層或?qū)哟判詤⒖紝?Reference layer)。外磁場(chǎng)的作用使得FM 1西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第4頁(yè)反鐵磁層 第二鐵磁層 非磁性層(導(dǎo)體)第一鐵磁層 基片圖13自旋閥結(jié)構(gòu)示意圖Fig1-3 Structure schematic drawing of Spin valve的磁矩方向相對(duì)于FM2的磁矩方向變化，進(jìn)而產(chǎn)生巨磁電阻效應(yīng)。 FM 1的磁矩方向與FM2的磁矩方向互相平行時(shí)，整個(gè)體系處于低電 阻態(tài)

17、：相互反平行時(shí)，處于高電阻態(tài)。典型的自旋閥磁滯回線(xiàn)和磁電 阻隨磁場(chǎng)的變化曲線(xiàn)如圖14。123磁性隧道結(jié)磁性隧道結(jié)在結(jié)構(gòu)上與自旋閥相類(lèi)似，區(qū)別磁性隧道結(jié)中的非磁 性隔離層NM為絕緣體，而自旋閥為半導(dǎo)體，如圖15。其實(shí)早在1 97 5 年Julli ere就發(fā)現(xiàn)低溫下(T=42 K)FeGeCo隧道結(jié)中的電導(dǎo)率變化 可以達(dá)到1 4。理論方面，Julli ere還采用類(lèi)似隧道電導(dǎo)的方法總結(jié) 出Julli ere模型，給出磁隧道結(jié)的隧道磁電阻(TMR)的解釋。1 995年 Miyazaki等【”】人發(fā)現(xiàn)室溫下F eA120 3Fe磁隧道結(jié)中的TMR高達(dá) 1 56，隨后MIT的Moodera等TMR的發(fā)

18、現(xiàn)更是掀起一股磁性隧道 結(jié)的研究熱潮。白旋閥的低飽和場(chǎng)、高靈敏度、高信噪比及好的頻率特性?xún)?yōu)點(diǎn)使 得自旋閥很快就進(jìn)入實(shí)用化階段，1 994年IBM公司就宣布研制出自 旋閥結(jié)構(gòu)的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器讀頭，一舉打破了從實(shí)驗(yàn)室研制到實(shí)際應(yīng)用的 最快紀(jì)錄。同IB M一樣，其他公司也很快開(kāi)發(fā)出了一系列先進(jìn)的磁 電子學(xué)器件，磁記錄讀出磁頭和巨磁電阻隨機(jī)存儲(chǔ)器(MRAM)是其中西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第5頁(yè)3Eo，mo=：乏器 一 叱、芷司H(Oe)圖14自旋閥的磁化曲線(xiàn)(a)和磁電阻曲線(xiàn)(b)Fig14 Magnetization curve(a)and magnetic resistance curve(b)

19、of the SpinValve反鐵磁層 第二鐵磁層 非磁性層(絕緣體) 第一鐵磁層基片 圖15磁性隧道結(jié)結(jié)構(gòu)示意圖Fig15Schematic Magnetic tunnel junction最為杰出的代表。在應(yīng)用到GMR和TMR的磁電子器件當(dāng)中，鐵磁一 反鐵磁雙層膜之間的交換耦合起著至關(guān)重要的作用。13交換偏置效應(yīng)1。31交換偏置效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)交換偏置效應(yīng)最早是1 9 5 6年由Meiklej ohn和B ean1 61在Co粒子部分氧化(即CoC oO，如圖16所示)的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的。直徑2 01 00nm一西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第6頁(yè) 的CoCoO粒子在外加磁場(chǎng)下自高于反鐵磁CoO的

20、Neel溫度冷卻后，鐵磁Co的磁滯回線(xiàn)會(huì)往外加磁場(chǎng)方向的相反方向偏移，同時(shí)矯頑力 明顯增大，如圖17所示。Meiklej ohn和B ean把這種外加磁場(chǎng)引起 的磁滯回線(xiàn)的偏移稱(chēng)之為交換各向異性，即交換偏置效應(yīng)，并被看做 是Co和CoO磁矩問(wèn)的交換耦合產(chǎn)生的結(jié)果。磁滯回線(xiàn)中心的偏移量 稱(chēng)為交換偏置場(chǎng)(Hp)或釘扎場(chǎng)。隨著自旋電子學(xué)發(fā)展，新型的磁性傳感器，高密度磁記錄讀出頭 和磁隨機(jī)存儲(chǔ)器(MRAM)因其廣泛的應(yīng)用前景受到眾多研究者的極大 關(guān)注，其中鐵磁(FM)反鐵磁(AF)雙層膜的交換偏置效應(yīng)起了關(guān)鍵作 用【l 7，l 81。COO薄膜 膜CO顆粒圖16 COCoO微粒Fig16 Schema

21、tic Of CoCoO particle132 交換偏置效應(yīng)的研究現(xiàn)狀微觀理論方面，雖然交換偏置效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)距今已有半個(gè)多世紀(jì)， 但其微觀起源仍不是完全清楚，眾多科研工作者提出過(guò)不同的理論模 型致力于去解釋交換偏置效應(yīng)的產(chǎn)生機(jī)理。1321 Me i k I e j Ohfl-Be afl(M-B)模型1 962年Mei kl ei ohn和B ean提出該領(lǐng)域第一個(gè)理論模型【l州，其 鐵磁反鐵磁(FMAF)界面磁結(jié)構(gòu)如圖l-8所示。西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第7頁(yè))-朋30(2 )象，ksllO5，to1086一 I7一 廠乙詈K&)81?5一 。冷(b)么：二夕jr，么5一3QC6】圖1

22、7 Co-C00顆粒77K下的磁滯回線(xiàn)(1)非磁場(chǎng)退火；(2)磁場(chǎng)下退火【1Fig17Hysteresis loops of Co-CoO particle under 77K(1)Non-magneticannealing；(2)magnetic annealingo鐵磁層平坦界面I一I一一-一一一反鐵磁層一-一一一一一圖18 Meiklejohn Bean(M-B)模型Fig18 Meiklej ohnBean(MB)modelFMAF雙層膜體系的自由能可以表示為 E=一HMFMtFMCOS(0p)一HMAF tAFCOS(iO伐)+KFM tFMsin2p+KAFtAFsin2aJexC

23、O S(pa)(1)其中第一和第二項(xiàng)分別為鐵磁層和反鐵磁層中的Zeeman能，第三和 四項(xiàng)分別為鐵磁層和反鐵磁層內(nèi)的單軸各向異性能，最后一項(xiàng)為鐵磁西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第8頁(yè)MAF邋AF圖19鐵磁反鐵磁雙層膜中磁場(chǎng)和磁化強(qiáng)度的方位角化強(qiáng)度的方位角 Fig19 Magnetic field and magnetized azimuth Angle of the ferromagneticferromagnetic bilayer層和反鐵磁層之間的界面耦合能。H為外加磁場(chǎng)，M FM和MAF分別為鐵 磁層和反鐵磁層的凈磁化強(qiáng)度(若存在)，tFM和tAF分別是鐵磁層和反 鐵磁層的厚度，KFM和

24、KAF分別為鐵磁層和反鐵磁層的單軸各向異性 常數(shù)，J。x為鐵磁層和反鐵磁層的界面交換耦合能。如圖l一9所示，0和 B分別為外磁場(chǎng)及鐵磁層的磁化強(qiáng)度和其各向異性軸之間的夾角，0c為反鐵磁層的磁化強(qiáng)度和其各向異性軸之間的夾角。 該模型主要作了以下假設(shè)： (1)鐵磁層中的自旋方向及反鐵磁層中子晶格的自旋方向在整個(gè)樣品中取同，鐵磁層的磁化強(qiáng)度在外場(chǎng)中一致轉(zhuǎn)動(dòng)而反鐵磁層的磁化 矢量固定不動(dòng)。(2)反鐵磁層的界面自旋完全未補(bǔ)償，有剩余界面磁矩S AF。(3)鐵磁層和反鐵磁層的自旋在其界面互相耦合，單位面積的界 面能為J。x。(4)反鐵磁層中存在單軸各向異性，各向異性常數(shù)為KAF。理論計(jì)算表明，當(dāng)反鐵磁層的

25、厚度大于某一臨界值(即tAFJ。K A F)時(shí)，將產(chǎn)生交換偏置場(chǎng)，交換偏置場(chǎng)正比于1tFM，這與大多數(shù)西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第9頁(yè) 的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符合。但交換偏置場(chǎng)的模型計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值相差23個(gè)數(shù)量級(jí)。1322 Ne e I的理論模型1 96 7年Neel針對(duì)反鐵磁層各向異性很弱，而且界面完全補(bǔ)償?shù)?體系提出一個(gè)理論模型。其假設(shè)鐵磁層和反鐵磁層中每層原子的磁化 強(qiáng)度都在平行于界面的平面內(nèi)，反鐵磁層界面處未補(bǔ)償?shù)拇啪嘏c鐵磁 層是屬于鐵磁耦合。根據(jù)每一層自旋需要滿(mǎn)足的平衡條件和連續(xù)近似 的假設(shè)，N6el程推測(cè)在磁化強(qiáng)度轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，反鐵磁層和鐵磁層內(nèi)都 將形成磁疇結(jié)構(gòu)，其法線(xiàn)方向垂直于膜面。

26、不過(guò)其連續(xù)近似成立的條 件是，對(duì)鐵磁層和反鐵磁層的厚度有一個(gè)要求，所假設(shè)的鐵磁和反鐵 磁層的厚度與實(shí)驗(yàn)相差很大。1323 磁疇壁平行于界面模型11 9 8 7年，Mauri20】和Malozemoff2 1分別提出的磁疇壁平行于界面模型(如圖11 0)。反鐵磁疇壁的這種新機(jī)制主要作了如下的一些 假設(shè)：(1)界面非常平整，界面的耦合是鐵磁性耦合；(2)鐵磁層的厚 度遠(yuǎn)小于鐵磁層中的疇壁寬度，鐵磁層的自旋翻轉(zhuǎn)完全一致轉(zhuǎn)動(dòng)：(3) 平行于界面的疇壁在反鐵磁層一側(cè)形成，這樣使交換耦合能有一個(gè)上 限，以獲得比較合理的釘扎場(chǎng)值。該模型成功之處在于，Mauri模型首先成功解釋了釘扎場(chǎng)與鐵磁 層厚度的關(guān)系，其

27、次，在強(qiáng)耦合的情況下由于假設(shè)反鐵磁層形成了平 行于界面的疇壁，Hp遠(yuǎn)小于MB模型中釘扎場(chǎng)的計(jì)算值，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果 相近，從而克服了MB模型存在的嚴(yán)重不足。后來(lái)的實(shí)驗(yàn)也間接證 明了FMAF雙層膜中鐵磁層磁化強(qiáng)度翻轉(zhuǎn)的過(guò)程中反鐵磁層的自旋 形成了螺旋狀結(jié)構(gòu)【2 21。但這個(gè)模型不能說(shuō)明界面是反鐵磁性耦合【2 3】 和鐵磁層的磁化方向與反鐵磁層的易軸垂直的情況124”J。但Mauri 不能解釋反鐵磁層界面為補(bǔ)償面時(shí)；存在交換偏置場(chǎng)的原因，而且 Malozemoff過(guò)分依賴(lài)界面處的雜質(zhì)缺陷，這與實(shí)際情況不符。西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第lO頁(yè)+、鐵磁層+平坦界面-|卜+反鐵磁層_-_-卜_一-l卜圖1

28、1 0磁疇壁平行于界面模型Fig1-1 0 Planar Domain Wall model1324S P i nF l 0P C0 u P I i ng模型1 99 7年Koon基于Heisenberg模型，考慮補(bǔ)償界面的不同情況， 采用微磁學(xué)模擬的方法計(jì)算，提出了SpinFlop Coupling模型【2 61，如 圖11 l。SpinFlop Coupling模型很好地解釋了界面自旋存在垂直耦 合的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。但若引用Koon的自旋唯象模型同時(shí)考慮交換能、 Zeeman能、各向異性能、耦極相互作用及阻尼項(xiàng)的貢獻(xiàn)，求解朗道栗弗席茲運(yùn)動(dòng)方程，結(jié)果表明雖然理想平整界面上的spinflop耦合 增

29、加了矯頑場(chǎng)和單軸各向異性能，本身并不能產(chǎn)生交換偏置，僅僅是 增加了矯頑力。值得注意的是，Koon的垂直耦合模型和Malozemoff 隨機(jī)場(chǎng)模型并不矛盾，將這兩個(gè)模型結(jié)合起來(lái)，把界面缺陷引入界面 成角磁結(jié)構(gòu)的模型時(shí)，可以成功解釋矯頑力和釘扎場(chǎng)。但這兩個(gè)模型 都過(guò)分依賴(lài)于界面缺陷的性質(zhì)和分布，而真實(shí)的界面遠(yuǎn)比理論中假設(shè) 的復(fù)雜得多。隨著鐵磁反鐵磁鐵磁(FMAFFM)三層膜系統(tǒng)研究的出現(xiàn)，更 為復(fù)雜的理論機(jī)制相繼被提出，例如Slonczewki的界面雙二次耦合機(jī) 制【2 7】等，而且理論和實(shí)驗(yàn)上都已經(jīng)證實(shí)了存在界面雙二次(spinflop) 耦合。西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第11頁(yè)fUo】11

30、10】 L16圖I-I I Spin-Flop Coupling模型Fig11 1 Spin-Flop Coupling model|t。h=70A，-、7lb-昌、1t-一、冀_【墨5 叢。砷叢礦。FeMn-thiekness(Ji,)圖112a)NiCrFeMnNiFe體系 中釘扎場(chǎng)和矯頑力對(duì)鐵磁層厚度的依賴(lài)關(guān)t系b)Ni20Fe 80(70A)FeMn(tA)中釘 扎場(chǎng)和矯頑力對(duì)反鐵磁層厚度的依賴(lài)關(guān)系 Fig1-1 2a)In NiCrFeMnNiFe system，pinning field and coercivity on the thickness dependence of t

31、he ferromagnetic layerb)In Ni 2 oFe 8 o(70A) FeMn(tA)，pinning field and coercivity on the thickness dependence of theferromagnetic layer西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第12頁(yè) 由于鐵磁反鐵磁的交換耦合作用是一種界面效應(yīng)，因而提高了其理論機(jī)制的復(fù)雜度和難度?？蒲泄ぷ髡咴噲D提出一種理論模型去成 功解釋交換偏置效應(yīng)的機(jī)理，但目前尚未成功?，F(xiàn)有的每一種模型都 是僅僅適用于某個(gè)特定的FMAF系統(tǒng)。為此，以后的工作需要借助 于更好的理論支持及實(shí)驗(yàn)儀器和手段，從不同的交換偏

32、置系統(tǒng)出發(fā)，去解釋交換偏置效應(yīng)的微觀機(jī)制。133 交換偏置效應(yīng)的影響因素交換偏置效應(yīng)是一種界面效應(yīng)，加上其復(fù)雜的磁結(jié)構(gòu)，所以交換 偏置效應(yīng)的影響因素之多注定成為了人們的研究對(duì)象，而且至今也未 完成清楚。從最初的鐵磁反鐵磁的厚度，到后來(lái)的結(jié)構(gòu)取向及熱穩(wěn)定 性，科研工作者從未停止探索的腳步。1331 鐵磁層厚度的影響l 9 8 7年，D aniele Mauri發(fā)現(xiàn)，在鐵磁反鐵磁雙層膜中，當(dāng)反鐵 磁層厚度保持不變，且鐵磁層的厚度小于其疇壁的尺寸時(shí)，交換偏置oC 1場(chǎng)與鐵磁層的厚度成反比例關(guān)系【281(如圖 11 2(a)所示)，即HEtFM。人們可以根據(jù)H。=J。M。tF計(jì)算得出雙層膜的交換能，。

33、J。但值得 注意的是當(dāng)1fFMO時(shí)，H。0，這可能是因?yàn)橄到y(tǒng)中鐵磁層太薄， 形成不連續(xù)膜，此時(shí)這一線(xiàn)性規(guī)律可能不再成立，或者鐵磁層的厚度 測(cè)量不夠準(zhǔn)確。也有人認(rèn)為這是由于在磁化強(qiáng)度反轉(zhuǎn)的過(guò)程中鐵磁層 內(nèi)形成了平行于界面的疇壁【2。1332反鐵磁層厚度的影響 對(duì)于鐵磁反鐵磁雙層膜結(jié)構(gòu)，隨著反鐵磁層厚度的減小，當(dāng)反鐵磁層厚度小于某一臨界值時(shí)，HD趨向于零；當(dāng)反鐵磁層大于某一厚 度值時(shí)，交換偏置場(chǎng)不再隨反鐵磁層的厚度的變化而改變，達(dá)到某一 最大值，如圖11 2(b)所示itAF=JrK彳F(KAF為反鐵磁各向異性常數(shù)，taF 為反鐵磁層厚度，JK為界面耦合能)時(shí)反鐵磁層厚度tAF的值稱(chēng)之為臨 界厚度

34、t。當(dāng)反鐵磁層太薄(tAFt。)時(shí)，K爿FtAF太小，無(wú)法翻越界面 耦合能，K的勢(shì)壘，此時(shí)交換偏置場(chǎng)趨向于零。交換偏置場(chǎng)與反鐵磁層 厚度的關(guān)系比較復(fù)雜，有待更深入的研究。西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第13頁(yè)1333反鐵磁層磁矩取向的影響 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，界面為反鐵磁材料的晶格平面不同時(shí)，鐵磁層的釘扎場(chǎng)和矯頑力也會(huì)發(fā)生改變。若反鐵磁材料的一些原子平面內(nèi)的自旋互 相平行，此時(shí)界面總的磁矩不為零，構(gòu)成所謂的未補(bǔ)償界面，它與反 鐵磁材料鄰原子面的自旋反平行排列，如CoO或NiO的(11 1)及FeMn 的(1l O)都可以構(gòu)成未補(bǔ)償界面。未補(bǔ)償界面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較一致。如果反鐵磁材料的一些原子平面內(nèi)自旋相互

35、反平行，同一平面內(nèi)平均 凈磁矩為零，則構(gòu)成所謂的補(bǔ)償界面，如F eMn的(00 1)和(11 1)。而 對(duì)于補(bǔ)償界面實(shí)驗(yàn)結(jié)果不完全相同，這一點(diǎn)比較難以理解。當(dāng)多晶反 鐵磁材料雙層膜反鐵磁材料的擇優(yōu)取向度增加時(shí)，其釘扎場(chǎng)會(huì)發(fā)生改 變，但沒(méi)有線(xiàn)性關(guān)系增加或減小都有可能，要視具體的多層膜體系而 定。1334界面粗糙度和晶粒尺寸 對(duì)于大多數(shù)單晶或多晶反鐵磁材料雙層膜，其釘扎場(chǎng)大小與界面粗糙度有關(guān)。如準(zhǔn)外延F eF eF2雙層膜中，釘扎場(chǎng)隨著界面粗糙度的 增加而迅速減少【2 91，如圖11 3。理論起源方面因其復(fù)雜性至今沒(méi)有 統(tǒng)一解釋。理論表明交換偏置場(chǎng)會(huì)隨反鐵磁層中界面缺陷密度的增加 線(xiàn)性地減少，而矯

36、頑力卻線(xiàn)性增加，同時(shí)界面粗糙度會(huì)嚴(yán)重影響交換 偏置的角度依賴(lài)關(guān)系【30，3 11。也有人認(rèn)為界面粗糙度改變了層間耦合 強(qiáng)度進(jìn)而改變交換偏置的強(qiáng)度【32】。晶粒尺寸對(duì)交換偏置效應(yīng)的影響 更為復(fù)雜，某些體系的交換偏置場(chǎng)隨晶粒尺寸增加而增加3 3,341，而 另一些體系則隨晶粒尺寸增加而減小【”，36】，相關(guān)研究工作有待進(jìn)一 步深入。另外，冷卻場(chǎng)的大小和方向、外加磁場(chǎng)與單向各向異性軸之間的 夾角對(duì)交換偏置效應(yīng)也有一定影響?？傊?，交換偏置場(chǎng)很大程度上決 定于界面處的自旋結(jié)構(gòu)，內(nèi)稟的因素(如自旋取向和各向異性)和外在 的條件(晶粒大小和粗糙度)等都對(duì)釘扎場(chǎng)的大小有貢獻(xiàn)。理論方面， 需要將內(nèi)稟的機(jī)制和外在

37、條件及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，能夠給出 一種解釋適合更多的新現(xiàn)象；從實(shí)際應(yīng)用的角度考慮，必須發(fā)展釘扎 場(chǎng)更大，Blocking溫度更高，熱穩(wěn)定性更好的釘扎體系。更多更優(yōu)越 多層膜釘扎體系等待我們?nèi)ヌ剿?。西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第14頁(yè)飛冷譽(yù)o(|警_oT工)日023456G(蛐)圖11 3界面耦合能AE對(duì)界面粗糙度。的依賴(lài)關(guān)系(FeF2Fe雙層膜291) Fig11 3 The dependante relatiOn between Interface coupled AE to interface roughness o(FeF2Fe bilayers【2 91)西南科技大學(xué)碩士研究生

38、學(xué)位論文第1 5頁(yè)2樣品的制備和分析測(cè)試方法隨著科技的不斷發(fā)展，很多新的樣品的制備和測(cè)試手段得到發(fā)展 和完善。得益于這些精良的儀器以及先進(jìn)的測(cè)試手段，更多的科研成 果展現(xiàn)在我們面前。以下我們將與我們實(shí)驗(yàn)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)方法及測(cè)試原 理做一些簡(jiǎn)單介紹。21樣品的制備211薄膜樣品的制備薄膜的主要制備方法包括電化學(xué)沉積、物理氣相沉積(PVD)和 化學(xué)氣相沉積(CVD)。電化學(xué)應(yīng)用最早最易獲得，但現(xiàn)在已不常用。 目前常用的方法是物理氣相沉積(PVD)和化學(xué)氣相沉積(CVD)，而其中PVD應(yīng)用又最為廣泛。物理氣相沉積中主要是蒸發(fā)和濺射應(yīng)用最多，本論文研究中的薄膜樣品就是采用磁控濺射方法制備。下面將 簡(jiǎn)單介紹

39、磁控濺射鍍膜的工藝特點(diǎn)及工作原理。212磁控濺射原理帶電離子在電場(chǎng)中加速后沉積于目標(biāo)靶電極稱(chēng)之為濺射。原子從 物質(zhì)表面濺射出來(lái)需要滿(mǎn)足兩個(gè)條件。第一，入射離子的一部分動(dòng)能 必須超過(guò)由其周?chē)嬖诘钠渌铀纬傻膭?shì)壘(金屬一般為51 0eV) 時(shí)，這樣原子才會(huì)從晶格點(diǎn)陣中被碰出出現(xiàn)離位原子，產(chǎn)生碰撞級(jí)聯(lián)， 這其中包含有復(fù)雜的碰撞過(guò)程。第二，碰撞級(jí)聯(lián)到達(dá)物質(zhì)表面時(shí)，靠 近物質(zhì)表面的原子的動(dòng)能必須超過(guò)表面結(jié)合能(金屬為16 eV)。磁控濺射技術(shù)產(chǎn)生于上世紀(jì)7 0年代。磁控濺射鍍膜的基本工作原理是：濺射過(guò)程中，因?yàn)榇艌?chǎng)的存在，運(yùn)動(dòng)的電子受到洛倫茲力的 作用，運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，做不規(guī)則的螺旋運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)

40、路徑變長(zhǎng)， 因此大大增加了電子與工作氣體分子的碰撞幾率，如圖21。所以磁 控濺射技術(shù)有效的克服了一般濺射方法陰極濺射速率低的缺點(diǎn)。多次 碰撞后的電子經(jīng)過(guò)弱電場(chǎng)區(qū)到達(dá)陽(yáng)極時(shí)其能量已基本耗盡，這也使得 磁控濺射具備了低溫的優(yōu)點(diǎn)。另外，合金靶材的的成分容易控制，所 以薄膜的化學(xué)成分可以得到保證，但缺點(diǎn)是靶材的利用率較低，僅為 2030。西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第16頁(yè)圖21磁控濺射鍍膜的基本工作原理示意圖Fig2一lDiagram of Magnetron sputtering working principle22樣品的分析測(cè)試方法221表面形貌的表征顯微鏡的發(fā)展日新月異，今天的電子顯微鏡已

41、經(jīng)能夠放大1 00萬(wàn) 倍。目前材料研究常用的顯微鏡包括：掃描探針顯微鏡(SPM)、掃 描電子顯微鏡(S EM)和透射電子顯微鏡(TEM)。2211掃描探針顯微鏡(SPM) 掃描探針顯微鏡主要代表是掃描隧道顯微鏡(STM)和原子力顯微鏡(AFM)。(1)掃描隧道顯微鏡(STM)1 9 82年，IBM瑞士蘇黎士實(shí)驗(yàn)室的葛賓尼(GBinning)和海羅 雷爾(HRohrer)研制出世界上第一臺(tái)掃描隧道顯微鏡(STM)。STM 使人類(lèi)第一次能夠?qū)崟r(shí)地觀察單個(gè)原子在物質(zhì)表面的排列狀態(tài)和與 表面電子行為有關(guān)的物化性質(zhì)，被國(guó)際科學(xué)界公認(rèn)為2 0世紀(jì)8 0年代西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第17頁(yè) 世界十大科

42、技成就之一。STM的工作原理來(lái)源于量子力學(xué)中的隧道貫穿原理。其核心是一 個(gè)能在樣品表面上掃描、并與樣品間有一定偏置電壓、其直徑為原子 尺度的針尖。由于電子隧穿的幾率與勢(shì)壘V(r)的寬度呈現(xiàn)負(fù)指數(shù)關(guān) 系，當(dāng)針尖和樣品的距離非常接近時(shí)，其間的勢(shì)壘變得很薄，電子云 相互重疊，在針尖和樣品之間旖加一電壓，電子就可以通過(guò)隧道效應(yīng) 由針尖轉(zhuǎn)移到樣品或從樣品轉(zhuǎn)移到針尖，形成隧道電流。通過(guò)記錄針 尖與樣品間的隧道電流的變化就可以得到樣品表面形貌的信息。(2)原子力顯微鏡(AFM) 當(dāng)原子與原子很接近時(shí)，表現(xiàn)為斥力的作用，反之若兩原子分開(kāi)有一定距離時(shí)，整個(gè)合力表現(xiàn)為引力的作用。AFM與STM最大的差別在于并非利

43、用電子隧道效應(yīng)，而是利用原子之間的范德華力作用來(lái) 呈現(xiàn)樣品的表面特性。假設(shè)兩個(gè)原子中，一個(gè)是在懸臂的探針尖端， 另一個(gè)是在樣本的表面，它們之間的作用力會(huì)隨距離的改變而變化。原子力顯微鏡(AFM)工作原理：將一個(gè)對(duì)微弱力極敏感的微懸 臂一端固定，另一端有一微小的針尖，針尖與樣品表面輕輕接觸。由 于針尖尖端原子與樣品表面原子問(wèn)存在極微弱的排斥力，通過(guò)在掃描 時(shí)控制這種力的恒定，帶有針尖的微懸臂將對(duì)應(yīng)于針尖與樣品表面原 子間作用力的等位面而在垂直于樣品的表面方向起伏運(yùn)動(dòng)。利用光學(xué) 檢測(cè)法，可以測(cè)得微懸臂對(duì)應(yīng)于掃描各點(diǎn)的位置變化，從而可以獲得 樣品表面形貌的信息。原子力顯微鏡主要有兩種工作模式(如圖2

44、2 所示)：非接觸模式和接觸模式。津接瓣囂粼學(xué)期鞭擻瓣彰搬產(chǎn)一一、。圖22原子力顯微鏡的兩種主要工作模式Fig22Two major work patterns of Atomic Force Microscope西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第18頁(yè)2212掃描電子顯微鏡(Scanning Electron Micro scope，SEM)電子在固體樣品中會(huì)發(fā)生彈性散射和非彈性散射，電子發(fā)生彈性 散射之后，其能量不會(huì)發(fā)生改變，只是運(yùn)動(dòng)方向改變，而發(fā)生非彈性 散射時(shí)，會(huì)使得電子損失一部分能量，將能量轉(zhuǎn)移給了周?chē)脑樱?使得原子的能量發(fā)生改變從而發(fā)出各種物理信號(hào)，如圖23所示。圖23電子束與固

45、體樣品作用時(shí)產(chǎn)生的信號(hào)Fig23Signal of electron beam and solid sample COllision掃描電子顯微鏡的構(gòu)造和工作原理：掃描電子顯微鏡是以類(lèi)似電 視攝影顯像的方式，通過(guò)細(xì)聚焦電子束在樣品表面掃描激發(fā)出的各種 物理信號(hào)來(lái)調(diào)制成像的顯微分析技術(shù)。電子槍射出的電子束經(jīng)聚光鏡 匯聚，再經(jīng)物鏡聚焦成一束很細(xì)的電子束。在聚光鏡與物鏡之間有一 組掃描線(xiàn)圈，控制電子探針在試樣表面的微小區(qū)域上掃描，引起一系 列二次電子和背景電子發(fā)射。它們被探測(cè)器接受，經(jīng)視頻放大后輸入 顯像管(CRT)。在顯像管的屏幕上得到與樣品表面形貌一致的圖像。西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第1

46、9頁(yè)2213透射電子顯微鏡(Transmission Electron Microscope，TEM)透射電子顯微鏡是利用經(jīng)過(guò)高壓電場(chǎng)加速形成的波長(zhǎng)極短的準(zhǔn) 單色電子束為照明光源，通過(guò)電磁透鏡組(聚光鏡、物鏡、中間鏡、 投影鏡)成像并利用顯示系統(tǒng)(熒光屏、底片盒)顯像的一種高分辨、 高放大倍數(shù)的電子顯微鏡。電子束在成像過(guò)程中要盡可能的避免與電 子光路中的氣體分子發(fā)生散射，故整個(gè)鏡筒需要非常高的真空度(約 1 0-7Pa)。一般電子束的能量為1 00KeV，能夠穿透厚度約為1 00nm的 樣品。投射電子顯微鏡主要是利用電子束透過(guò)樣品薄片，通過(guò)電子與 樣品薄片的相互作用之后，采用投射電子束觀察樣品

47、的電子顯微鏡。 所以透射電鏡不僅可以進(jìn)行微觀成像，還可以對(duì)樣品進(jìn)行晶體結(jié)構(gòu)和 微區(qū)成分分析。222 成分的表征薄膜成分的表征方法有俄歇電子能譜(AES)、電子能量色散譜 (EDX)、X射線(xiàn)電子能譜(XP S)和二次離子質(zhì)譜(s IM S)等。俄歇電子能譜儀是利用電子束激發(fā)樣品中元素的內(nèi)層電子，使該元素發(fā)射出俄歇電子，通過(guò)分析電子的能量分布進(jìn)而分析樣品成分。 俄歇電子能譜儀需要在1 0-sP a的高真空下工作以避免樣品表面被污 染。同時(shí)還要配備可以對(duì)樣品表面進(jìn)行清潔的離子槍設(shè)備。當(dāng)入射電 子的能量在幾十至幾百電子伏時(shí)電子的逸出深度最小，這時(shí)的俄歇電 子最能代表樣品表面的成分。實(shí)際中需要將獲得的電

48、子能量分布曲線(xiàn) 進(jìn)行一次微分。因?yàn)槎硇娮又皇莵?lái)自樣品的電子中的一小部分，必 須將俄歇電子與其他電子分開(kāi)。電子能量色散譜是一種常用的成分分析方法，因此電子能量色散 譜儀經(jīng)常被安裝于掃描電子電鏡和透射電子電鏡等顯微鏡。電子顯微 鏡中地電子束是聚焦到很小的區(qū)域，因此得到的成分結(jié)果只能代表樣 品中很小的一個(gè)區(qū)域。在這種情況下，電子顯微鏡發(fā)射的電子束不僅 要完成材料結(jié)構(gòu)的分析，還要激發(fā)材料中電子，以產(chǎn)生特征X射線(xiàn)。 X射線(xiàn)光電子能譜儀的工作原理是利用能量較低的X射線(xiàn)源作為 激發(fā)源，通過(guò)光電效應(yīng)產(chǎn)生出具有一定能量的光電子，通過(guò)對(duì)這些具 有特征能量的電子進(jìn)行分析得到化學(xué)成分的結(jié)果。利用x射線(xiàn)光電子西南科技

49、大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第20頁(yè) 能譜的峰寬很小的特點(diǎn)可以分析所涉及元素的鍵合狀態(tài)。這是因?yàn)閰⒓渔I合的外層的電子的成鍵會(huì)導(dǎo)致內(nèi)層電子的能量發(fā)生幾個(gè)電子伏 特的變化。X射線(xiàn)光電子能譜還可以研究?jī)?nèi)層電子合價(jià)電子的光電子 能譜，這是源于同步輻射可提供光子能量連續(xù)可調(diào)的單色光。如果想 使表面靈敏度更大，選擇可以使得電子的逃逸深度較小的能量的光 子，使電子逃逸深度變大，可以獲得主體的性能。二次離子質(zhì)譜是利用離子濺射先從固體表面濺射出二次離子，再 對(duì)其進(jìn)行成分分析的儀器。二次離子質(zhì)譜的檢測(cè)極限極高，可以檢測(cè) 出元素的相對(duì)含量達(dá)到1 0。6量級(jí)。223 磁性能的測(cè)量磁性能是本研究課題的一個(gè)重要材料特性，對(duì)材料

50、磁特性的精確 測(cè)量，對(duì)于磁性能材料的研究有著重要意義。材料的磁性能測(cè)量主要 有三種原理：(1)測(cè)量材料磁矩，通過(guò)材料在非均勻磁場(chǎng)中所受到的 力來(lái)表征。優(yōu)點(diǎn)在于靈敏度較高，但是測(cè)量不同結(jié)晶取向下的磁矩有 困難。例如磁稱(chēng)和交變梯度磁強(qiáng)計(jì)。 (2)基于感應(yīng)定律，樣品放置于 均勻磁場(chǎng)中，樣品和測(cè)量線(xiàn)圈之間做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，測(cè)量線(xiàn)圈中的感應(yīng)電 壓，以此推斷材料的磁性能，這種方法稱(chēng)為感應(yīng)法。應(yīng)用感應(yīng)法的磁 性能測(cè)量?jī)x器有振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)、提拉樣品磁強(qiáng)計(jì)、超導(dǎo)量子干涉磁 強(qiáng)儀等。這些儀器測(cè)試便捷，具靈敏度很高，是目前應(yīng)用比較廣泛的 一種測(cè)試方法。(3)對(duì)于某些物理效應(yīng)較為突出的磁性材料，還可以 利用鐵磁霍爾效應(yīng)、法

51、拉第效應(yīng)、微波磁共振現(xiàn)象等一些物理效應(yīng)測(cè) 量其與磁性能有關(guān)的物理量。這些方法具有某些獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，在某些情 況下具有一定優(yōu)越性。本課題材料的磁性能是采用感應(yīng)法測(cè)量，測(cè)量設(shè)備是為振動(dòng)樣品 磁強(qiáng)計(jì)(Vibrating S ample magnetometer，VS M)。該設(shè)備可以測(cè)量飽和磁 化強(qiáng)度(M。)、磁化強(qiáng)度的擇優(yōu)取向(即磁各向異性)、矯頑力(H。)、剩 磁(M，)、磁相互作用、交換偏置場(chǎng)(H。)等磁性能參數(shù)。將被測(cè)量的樣 品放置于樣品桿(石英玻璃)上，樣品桿一端置于均勻磁場(chǎng)中心，另 一端連接電磁振動(dòng)頭，樣品由振動(dòng)頭驅(qū)動(dòng)在磁場(chǎng)中心做等幅振動(dòng)，其 結(jié)構(gòu)示意圖如圖24所示。均勻磁場(chǎng)可以由亥姆霍茲線(xiàn)圈或者電磁鐵 產(chǎn)生。西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第2l頁(yè)圖24振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖Fig24 Structure diagram of VSM超導(dǎo)量子干涉磁強(qiáng)計(jì)(SuperconductingQuantumInterference Devi ceS QUID)是利用超導(dǎo)量子干涉來(lái)檢測(cè)磁通量的磁