Влияние меди на фазовый переход $А1$ в $L1_{0}$ в наноразмерных плёнках Fe$_{50}$Pt$_{50}$

Ю. Н. Макогон, Е. П. Павлова, С. И. Сидоренко, Т. И. Вербицкая, М. Ю. Вербицкая, Е. В. Фигурная

Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского», просп. Победы, 37, 03056 Киев, Украина

Получена: 30.09.2014; окончательный вариант - 21.01.2015. Скачать: PDF

Методами физического материаловедения изучено влияние дополнительного слоя Cu с низкой поверхностной энергией ($\cong 1.83$ Дж/м$^{2}$) (верхнего, промежуточного и подслоя) в плёночных композициях [Fe$_{50}$Pt$_{50}$(15 нм)/ промежуточный слой Cu(7,5 нм)/Fe$_{50}$Pt$_{50}$(15 нм)]$_{n}$ (где $n = 1, 2$), верхний слой Cu(7,5 нм)/Fe$_{50}$Pt$_{50}$(15 нм) и Fe$_{50}$Pt$_{50}$(15 нм)/подслой Cu(7,5 нм) на подложках SiO$_{2}$(100 нм)/Si(001) на процессы диффузионного фазообразования, формирование фазы $L1_{0}$ и её структурные и магнитные свойства при отжигах в вакууме. Плёночные композиции получены методом магнетронного осаждения на термически окислённую (слой SiO$_{2}$ толщиной 100 нм) подложку монокристаллического Si(001). Последующая термическая обработка длительностью 30 секунд выполнялась в высоком вакууме $1,3 \cdot 10^{-3}$ Па в температурном интервале 300—900°C. Установлено, что во всех плёнках после осаждения формируется химически неупорядоченная фаза $A1$(FePt). Формирование химически упорядоченной фазы $L1_{0}$(FePt) в плёнках с промежуточными слоями меди [Fe$_{50}$Pt$_{50}$(15 нм)/промежуточный слой Cu(7,5 нм)/Fe$_{50}$Pt$_{50}$(15 нм)]$_{n}$ (где $n = 1, 2$) происходит в процессе отжига при температуре 700°C и сопровождается резким увеличением коэрцитивной силы, которая возрастает также и после последующих высокотемпературных отжигов. В плёнках с верхним слоем меди температура формирования фазы $L1_{0}$(FePt) повышается до 900°C. В плёнке с подслоем меди образование фазы $L1_{0}$(FePt) рентгенографически не установлено, но небольшое увеличение коэрцитивной силы после отжигов в интервале температур 800—900°C может свидетельствовать о прохождении процессов упорядочения.

Ключевые слова: химически упорядоченная фаза $L1_{0}$(FePt), тонкие плёнки, отжиг, коэрцитивная сила.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v37/i04/0487.html

PACS: 66.30.Pa, 68.55.jd, 75.50.Ss, 75.50.Vv, 75.70.Ak, 81.40.Ef, 81.40.Rs


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. M. H. Kryder, Proc of Symp. ‘Computerworld’s Storage Networking World Conference’ (April 3–6, 2006) (San Diego, CA, USA: Manchester Grand Hyatt: 2006), p. 350.
  2. M. Albrecht and C. Brombacher, phys. status solidi (a), 210, Iss. 7: 1272 (2013). Crossref
  3. O. P. Pavlova, T. I. Verbitska, I. A. Vladymyrskyi, S. I. Sidorenko, G. L. Katona, D. L. Beke, G. Beddies, M. Albrecht, and I. M. Makogon, Appl. Surf. Sci., 266: 100 (2013). Crossref
  4. L. Liu, W. Sheng, J. Bai, J. Cao, Yu. Lou, Y. Wang, F. Wei, and J. Lu, Appl. Surf. Sci., 258: 8124 (2012). Crossref
  5. K. Utsumiya, T. Seki, and K. Takanashi, J. Appl. Phys., 110: 103911 (2011). Crossref
  6. http://www.xakep.ru/magazine/xs/062/008/1.asp
  7. K. Şendur and W. Challener, Appl. Phys. Lett., 94: 032503 (2009). Crossref
  8. http://www.idema.org/wp-content/downloads/1857.pdf
  9. Y. S. Yu, Hai-Bo Li, W. L. Li et al., J. Magn. Magn. Mater., 320: L125 (2008). Crossref
  10. Ch. Feng, Q. Zhan, B. Li et al., Appl. Phys. Lett., 93: 152513 (2008). Crossref
  11. B. Wang, K. Barmak, and T. J. Klemmer, IEEE Trans. Magn., 46, No. 6: 1773 (2010). Crossref
  12. W. Y. Zhang, H. Shima, F. Takano, H. Akinaga, X. Z. Yu, T. Hara, W. Z. Zhang, K. Kimoto, Y. Matsui, and S. Nimori, J. Appl. Phys., 106: 033907 (2009). Crossref
  13. Iu. M. Makogon, E. P. Pavlova, S. I. Sidorenko, T. I. Verbytska, I. A. Vladymyrskyi, and R. A. Shkarban, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 35, No. 4: 553 (2013) (in Russian).
  14. K. Barmak, J. Kim, L. H. Lewis et al., J. Appl. Phys., 98: 033904 (2005). Crossref
  15. A. C. Sun, F. T.Yuan, and Jen-Hwa Hsu, J. of Physics: Conference Series, 200: 1020099 (2010). Crossref
  16. Yu. M. Makogon, O. P. Pavlova, S. I. Sidorenko, T. I. Verbytska, I. A. Vladymyrskyi, and O. V. Figurna, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 35, No. 10: 1425 (2013) (in Ukrainian).
  17. T. Maeda, T. Kai, A. Kikitsu, T. Nagase, and J.-I. Akiyama, Appl. Phys. Lett., 80, No. 12: 2147 (2009). Crossref
  18. J.-I. Ikemoto and Sh. Nakagawa, J. Appl. Phys., 103: 07B512 (2008). Crossref