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Fe/Cr多层膜中发现巨磁电阻效应以来，由于其在磁阻传感器和磁随机存储器方面的广泛应用，引起了相关领域的极大关注，进一步的研究表明，在其它多种多层膜体系中也具有巨磁电阻效应，其中偏置型自旋阀体系因其高灵敏度而备受关注。以前的研究表明，体系的磁阻性能与铁磁层的电子结构密切相关。本文利用基于密度泛函理论的离散变分方法（DVM），通过建立具有Co-Ni界面和Co-O界面的系列模型：NiO(tAL)/Co(4AL)/Cu(2AL) (111) (t=0,2,3,4,5,6,7)以及具有Co-Fe界面和Co-Mn界面的系列模型：FeMn(tAL)/Co(4AL)/Cu(2AL)(001)( t=0,2,3,4,5,6)，计算研究了上述多层膜体系的电子结构，从电荷转移、态密度和自旋非对称因子等方面讨论了氧化物型反铁磁性层NiO与合金型反铁磁层FeMn的尺寸因素(层厚、间距)对体系中铁磁性金属层Co电子结构与其磁阻性能的影响规律，并在此基础上将两类反铁磁材料进行了对比。针对NiO/Co/Cu体系研究了氧化物型反铁磁材料NiO对铁磁金属电子结构和体系磁阻效应的影响。研究结果表明，当Co-Ni界面时，少量电子由NiO转移到Co侧；而当Co-O界面时，少量电子由Co侧流向NiO，且该结果不受NiO厚度的影响。此外，NiO尽管在一定程度上降低了NiO/Co界面处铁磁层的自旋劈裂程度，由于NiO同时对Co/Cu界面处铁磁层的影响，当反铁磁层NiO厚度增加时，体系磁阻效应出现先增加后减小的趋势，并且Co-O界面优于Co-Ni界面，随着反铁磁-铁磁层间距的增加，体系磁阻效应具有相同的变化趋势。因而，可以得出，适当厚度且具有O-terminated界面的氧化物型反铁磁材料有利于提高体系的磁阻性能。针对FeMn/Co/Cu体系研究了合金型反铁磁材料FeMn对铁磁金属电子结构和体系磁阻效应的影响。研究结果表明，Co-Fe界面和Co-Mn界面状态下，均有电子由FeMn流向Co一侧；FeMn较大程度的降低了铁磁层的自旋劈裂，在Co-Mn界面时，FeMn/Co界面处的铁磁层甚至出现了与其它铁磁层方向相反的自旋劈裂；随着FeMn厚度的增加，体系的磁阻效应先减小后增加，最后趋于定值，Co-Fe界面与Co-Mn界面的情况类似。与氧化物不同，适当提高合金型反铁磁材料厚度有利于体系的磁阻性能。通过比较发现，氧化物型和合金型两种类型的反铁磁材料对铁磁层电子结构的影响有很大区别。由于Ni、O、Fe、Mn四种元素电子结构的差别，导致了它们与Co层之间相互作用的不同，造成了Co层自旋劈裂的不同程度的降低，其中FeMn对Co层自旋劈裂的降低明显大于NiO；从铁磁层/非磁层界面处(Co/Cu)铁磁层的自旋相关散射考虑体系的巨磁阻效应，NiO钉扎层有利于自旋阀的磁阻效应，而FeMn钉扎层则抑制了自旋阀的磁阻效应。此外，体系结合能的计算结果表明，对于FeMn/Co界面，形成Co-Fe界面和Co-Mn界面的机会均等；而对于NiO/Co界面，有利于形成Co-O界面结构。因此，氧化物反铁磁层(NiO)/铁磁层(Co)界面状态对体系影响较大，而合金反铁磁层(FeMn)/铁磁层(Co)界面对体系影响很小。