【摘 要】
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近些年,随着科技的发展,磁传感器已成为传感器产业的重要组成部分。基于巨磁阻抗效应具有高灵敏度、高响应速度和低功耗等优点,不仅在传感器领域具有重要的应用价值,还可以作为研究磁相互作用的一种手段。因此,对材料GMI效应的优化研究引起了研究者浓厚的研究兴趣。目前,研究人员已经对导体和磁性材料与磁性材料构成的复合结构材料GMI效应进行了深入研究,然而关于半导体对GMI效应调制的研究报道很少,并且利用GMI
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近些年,随着科技的发展,磁传感器已成为传感器产业的重要组成部分。基于巨磁阻抗效应具有高灵敏度、高响应速度和低功耗等优点,不仅在传感器领域具有重要的应用价值,还可以作为研究磁相互作用的一种手段。因此,对材料GMI效应的优化研究引起了研究者浓厚的研究兴趣。目前,研究人员已经对导体和磁性材料与磁性材料构成的复合结构材料GMI效应进行了深入研究,然而关于半导体对GMI效应调制的研究报道很少,并且利用GMI研究磁性材料间的相互作用仍有待进一步探索。因此,本文通过磁控溅射制备了不同膜层结构的复合条带,分析复合条带的磁性能和GMI效应,进而利用磁阻抗曲线峰位场的变化来分析磁相互作用,主要研究内容及结果如下:（1）利用磁控溅射方法,将CoFeSiB磁性层分别沉积在FINEMET条带的光滑面、粗糙面及双面上,得到FINEMET/CoFeSiB、CoFeSiB/FINEMET和CoFeSiB/FINEMET/CoFeSiB复合条带。三种复合条带的最大GMI比分别为65%、53%和81%,与FINEMET条带相比,复合条带的最大GMI比分别提高了 31%、19%和47%,说明一定厚度的CoFeSiB薄膜有利于改善FINEMET条带的GMI效应。而FINEMET/CoFeSiB和CoFeSiB/FINEMET/CoFeSiB复合条带中峰位场（?）pCoFeSiB的变化分别为 2.4 Oe～0.8 Oe 和 3.6 Oe～1.6 Oe,并且 FINEMET/CoFeSiB复合条带中的峰位场（?）pCoFeSiB远远小于CoFeSiB/FINEMET/CoFeSiB复合条带中的峰位场。主要原因是CoFeSiB/FINEMET/CoFeSiB复合条带中,上下表面的CoFeSiB薄膜都会在FINEMET条带上表面产生偶极场,而在FINEMET/CoFeSiB复合条带中,仅有单层CoFeSiB薄膜在FINEMET条带上表面产生偶极场,因此,CoFeSiB/FINEMET/CoFeSiB复合条带的峰位场要大于FINEMET/CoFeSiB复合条带。（2）将半导体薄膜IGZO沉积在FINEMET条带上,获得FINEMET/IGZO复合条带,当IGZO薄膜的厚度为150 nm时,其GMI比达到最大值（45%）,相对于FINEMET条带,GMI比提高了 11%。为了研究磁性层和FINEMET条带间的磁偶极相互作用,在FINEMET条带和CoFeSiB薄膜之间沉积不同厚度的IGZO薄膜,获得FINEMET/IGZO/CoFeSiB复合条带,其最大GMI比达到58%,相比于FINEMET/IGZO复合条带,GMI比提高了 13%。由于CoFeSiB薄膜和FINEMET条带之间存在非磁性层IGZO,因此,CoFeSiB薄膜和FINEMET条带之间仅存在磁偶极相互作用。随着IGZO薄膜厚度的增加,峰位场（?）pCoFeSiB从2.4 Oe减小到0.2 Oe,这种变化反映的就是CoFeSiB薄膜对FINEMET条带产生的偶极场（?）（dip）CoFeSiB的变化,表明其偶极相互作用也逐渐减弱,这一结果与理论公式是吻合的。本论文的研究不仅为GMI效应理论研究提供了帮助,也为基于GMI效应的磁敏传感器的设计和应用提供理论基础。
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