董 硕，苏少坚，庄凤江，周丽春，金福江，王 可（通讯作者）

（华侨大学 福建 厦门 361021）

1 引言

半金属铁磁性材料因其理论上在费米面处具有100%的自旋极化率[1]，使其在磁隧道结(MTJ)、磁随机存储器(MRAM)等自旋电子器件中有着广阔的应用前景。其中，全Heusler合金CMS因为具有相对较高的居里温度(985K)，而有可能发展成为在室温下有应用价值的一类新型半金属材料[2]。2013年，Pandey等[3]通过紫外光电子能谱观察到了CMS薄膜高达93%的自旋极化率。截至目前，在对CMS/MgO隧道结的研究当中，利用外延生长MgO制备的CMS/MgO隧道结在室温下(290K)最高实现了354%的隧穿磁电阻(TMR)率[4]。进一步提高CMS/MgO隧道结在室温下的TMR效应成为了CMS薄膜在MTJ和MRAM中应用的关键。因此，在CMS薄膜制备工艺方面取得突破，以获得高性能的表面和界面薄膜材料成为解决这类问题的方向之一[5]。文章采用不同的溅射功率制备了CMS薄膜，分析了溅射功率对CMS薄膜的结构及磁性能的影响。

2 样品的制备与测试

成膜设备为沈科仪(中国科学院沈阳科学仪器股份有限公司)的JGP560C磁控溅射沉积系统，其本底真空度为6.67×10-6Pa，靶基距为6.5cm。实验选用的均是直径为两英寸的靶材，工作气体为纯度高于99.999%的氩气。常温下，在Si(100)基片上制备了结构为Si(substrate)/Ta/MgO/CMS/Ta的样品，如图1所示。各膜层的生长条件如表1所示。所得薄膜在10-4Pa的高真空环境中于不同温度下进行1h退火处理。

图1 多层膜结构图

表1 各膜层的制备参数

利用美国Microsense公司的EZ9振动样品磁强计测量样品的热磁特性以及不同退火温度下的磁特性；利用日本Rigaku公司的X射线粉末衍射仪分析不同温度退火处理后的样品的结构特性。……