cuni納米金屬多層膜的制備及性能研究

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1、東J匕人學(xué)碩十學(xué)位論文摘要摘要采用電沉積方法制備予層厚度為納米量級的cu—Ni金屬多層膜。對cuNi納米會屬多層膜的硬度、耐膜性、層間結(jié)構(gòu)及巨磁阻效應(yīng)進行了，研究。通過對不同凋制波長納米多層膜的硬度的測定及分析，發(fā)現(xiàn)納米多層膜的硬度遠遠高’F純cu、純Ni層的硬度；多層膜的硬度與調(diào)制波長有著緊密的關(guān)系，并且存在著臨界調(diào)制波長，在此臨界波長值，cu—Ni金屬多層膜出現(xiàn)超硬現(xiàn)象，即存此l臨界波長值時硬度值達到最大，當(dāng)調(diào)制波長小于臨界波長值時，隨著調(diào)制波長的增加cu—Ki納米金屬多層膜的硬度也增大；當(dāng)調(diào)

2、制波長大于臨界波長值時，cu—Ni納米金屬多層膜的硬度隨調(diào)制波長的增加而減小。研究測定的臨界波長值為1lnm。采用外圓柱面對外圓柱面的圓柱體裝置對不同調(diào)制波長的cu—Ni納米金屬多層膜的耐磨性進行研究。發(fā)現(xiàn)在相同的載荷下，銅膜的磨損率大約是鎳膜的磨損率的兩倍；不同厚度的幾種多層膜的磨損率都比單一的金屬銅或鎳膜的路損率低的多；每一種單一金屬膜和多層膜的磨損率載荷曲線都司‘以分為兩個階段，即低裁荷下低磨損棗和高載荷下的高磨損率階段：每一種單一金屬膜和多層膜都能夠找H{使磨損率明顯變大的臨界載荷值。本研

3、究測得調(diào)制波艮為90nm、63nm、43nm、23am、8nm的(：【】_Ⅲ納米金屬多層膜的臨界載荷值分為：12N、14N、16N、l8N、30N。通過對Cu—Ni納米金屬多層膜電阻率與調(diào)制波長的關(guān)系的分析，可知隨著調(diào)制波長九的增加納米金屬多層膜的電阻率先增加，當(dāng)達到一個極值以后，電阻率隨著調(diào)制波長的增加而逐漸減?。弘S著周期數(shù)N的增加，GMR值也增大，當(dāng)N達到一定值時，GMR趨近于飽和。隨著磁層厚度的增加，GMR值迅速增大，并且在¨，2Inm時，出現(xiàn)最大GMR效應(yīng)，而在lmn～20nm的范圍內(nèi)，G

4、MR近似與九N，成反比。關(guān)鍵詞：納米金屬多層膜，電阻率，硬度，耐磨性，巨磁組效應(yīng)。!：j!查堂堡±堂篁笙蘭壘!!!!!!!AbsttactInordertoresearchthenewmaterial，inthiSpaperCu／Ninanolaminarmetallicmu]tilayerwaspreparedbyUSingdoublebathmethods．Thehardness．a(chǎn)ntiwearproperties．microstructureandgiantmagnetoresistanc

5、eofnanolaminarmataliicmultilayerhavebeenstudied．ThehardnesSofthedifferentmodufationwavelengthofnanolami—narmetalliCmultilayeraretestedinthepaper．ThetesteddatashowthatthehardnessofCu-NinanolaminarmetalliCmultilayerwithmodulationwavelengthofnanometersiS

6、greatlyincreasedascomparedwithcopperornickel．Thehardnessofnan01aminarmetalliCmultilayerhavetheClosecontactwithlaodulationwavelength．ItiSfoundthatthemaximumvalueofhardness，whenthemodulationwavelengthiS1lnm．Wecallthemodulationwavelengthasthecriticalwave

7、length．Cu—NinanoIaminarmetallicmutilayersshowthesuperhardnesseffect．whenthemodularionwavelengthiSlessthanthecriticalwavelength，thelargerthemodulationwavelength，thehigherthevalueofhardness．whenthemodulationwavelengthiSlargerthanthecriticalwavelength，th

8、elargerthemodulationwavelength，thesmalierthevalueofhardneSS．TheantiwearpropertiesoftheCu／NinanolaminarmetallicmultilayeraretestedinunlubricatedslidingagainstthecvlinderatvariOUS10ads．Thetesteddatashowthattherati0ofwearCu／Ninanolaminarmetallicm