随着基于低维纳米尺度体系的新一代微电子器件，磁传感元件以及高灵敏度磁传感器的不断发展，电子自旋自由度在传统微电子学的器件功能设计中显得越来越重要。9月7日，北京科技大学材料科学与工程学院副院长于广华教授应邀参加澳门赌场电工研究所“科技前沿论坛”学术报告会，就利用界面反射作用调控自旋电子学器件的相关性能与电工所科研人员进行了深入的交流。

作为中国金属学会功能材料分会副主任，中国金属学会材料科学分会副秘书长、理事及电磁材料学术委员会主任，于广华教授长期从事先进纳米磁性薄膜材料、磁传感元件、器件及在高灵敏度磁传感器中的应用研究。

本次报告，于广华教授首先向大家介绍了巨磁阻效应的发现、原理和研究进展。上世纪八十年代，德国格林贝尔教授和法国费尔教授同时发现在磁性多层膜和颗粒膜等纳米尺度薄膜中，微弱的磁场变化能导致材料电阻发生急剧变化，由此巨磁电阻效应引发了空前的研究和应用热潮。于广华教授通过建立在自旋相关散射基础上的二流体模型和直观的等效电阻模型，深入浅出地解释了在电子输运过程中与自旋相关的散射效应和磁性多层膜的巨磁电阻效应原理；同时，根据磁电阻效应的开发优势和应用发展历程，向大家展现了巨磁电阻材料在计算机外存储器和弱磁场传感器在汽车电子技术、机电一体化控制、卫星定位、导航系统和精密测量技术中的开发与应用价值。

随后，于广华教授结合自己多年来在巨磁阻多层膜领域的研究工作，重点讨论了通过将厚度为1~2nm的纳米氧化层引入巨磁电阻多层膜中，成倍提高薄膜磁电阻值的方法和改进工艺，并从实验结果分析了纳米氧化层的“镜面反射”作用是导致磁电阻值变大的本质原因，即通过磁控溅射的方法在玻璃基片上制备了Ta/NiFe/Ta磁电阻超薄薄膜，并分别将几个纳米厚的Al2O3或MgO层插入到Ta/NiFe/Ta薄膜的Ta/NiFe界面，研究Al2O3或MgO层对超薄NiFe薄膜性能的影响，发现性能提高的主要原因除了Al2O3或MgO层的“镜面反射”作用以外，提高插入层的结晶度和厚度、抑制Ta/NiFe的界面反应以及减少Ta层分流等都能明显改善自旋电子的散射途径，进而显著提高磁性薄膜的磁电阻值。随后，提出通过XPS等无损测试手段表征多层膜界面化学态的方法，给从事薄膜研究工作者以新的启迪。

报告后，于广华教授和与会者在巨磁电阻多层膜的制备工艺技术、XPS界面化学态表征技术、巨磁传感器探测技术等方面展开了深入讨论，深入浅出的答疑解惑和丰富的信息量赢得了与会人员的一致好评。