Вплив товщин окремих шарів та роздільчих меж на фазовий склад і магнетні властивості багатошарових плівкових композицій Pt/Fe

М. Ю. Вербицька, Е. А. Холіна, Т. І. Вербицька, Ю. М. Макогон

Національний технічний університет України «КПІ», пр. Перемоги, 37, 03056 Київ, Україна

Отримано: 27.09.2016. Завантажити: PDF

В роботі досліджено вплив товщин окремих шарів і роздільчих меж у шаруватих плівкових композиціях [Pt/Fe]n (n = 1, 2, 4, 8) товщиною у 30 нм, осаджених на підложжя SiO$_{2}$(100 нм)/Si(001) магнетронною методою, на формування їхніх структури та фазового складу при відпалах у вакуумі в інтервалі температур 400—900°C. Показано що, збільшення кількости меж при зменшенні товщини шару сприяє активації дифузійних процесів на роздільчих межах і формуванню невпорядкованої фази $A1$-FePt у композиції [Pt(4,2 нм)/Fe(3,2 нм)]$_{4}$ та початку формування частково упорядкованих областей із тетрагональними спотвореннями у композиції [Pt(2,1 нм)/Fe(1,6 нм)]$_{8}$ вже при осадженні. Фазове перетворення $A1$-FePt $\rightarrow$ $L1_{0}$-FePt у плівкових композиціях починається під час відпалення за температури у 700°C. У плівковій композиції [Pt(4,2 нм)/Fe(3,2 нм)]$_{4}$ утворюється більша кількість зерен, орієнтованих у напрямку [001], перпендикулярному до підложжя. Менший ступінь впорядкування є характерним для плівкової композиції [Pt(2,1 нм)/Fe(1,6 нм)]$_{8}$. Додаткова кількість роздільчих меж стримує ріст зерен впорядкованої фази $L1_{0}$-FePt при термічному обробленні в температурному інтервалі 700—800°C.

Ключові слова: нанорозмірна плівка, впорядкована фаза $L1_{0}$-FePt, роздільча межа, коерцитивна сила.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v38/i12/1587.html

PACS: 64.70.Nd,66.30.Pa,68.55.-a,75.50.Ss,75.50.Vv,75.70.Cn,81.40.Ef,81.40.Rs


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. M. H. Kryder, Proc of Symp. ‘Computerworld’s Storage Networking World Conference’ (April 3—6, 2006) (San Diego, California: 2006), p. 350
  2. M. Albrecht and C. Brombacher, phys. status solidi (a), 210: 1272 (2013) Crossref
  3. C. S. Esener, M. H. Kryder, D. D. William, M. Keshner, M. Mansuripur, and D. A. Thompson, WTEC Panel on the Future of Data Storage Technologies (Baltimore, Maryland: Loyola College: 1999); ISBN 1-883712-53-x
  4. O. P. Pavlova, T. I. Verbitska, I. A. Vladymyrskyi et al., Applied Surface Science, 266: 100 (2013) Crossref
  5. I. A. Vladymyrskyi, M. V. Karpets, G. L. Katona et al., J. Appl. Phys., 116: 4 (2014) Crossref
  6. G. L. Katona, I. A. Vladymyrskyi, I. M. Makogon et al., Appl. Physics A: Materials Science and Processing, 115, No. 1: 203 (2013) Crossref
  7. Y. Ding, D. H. Wei, and Y. D. Yao, J. Appl. Phys., 103, Iss. 7: 07E145 (2008) Crossref
  8. B. Yao and R. Coffey, J. Appl. Phys., 103: 118 (2007)
  9. K. Dong, X. I. Yang, J. Yan et al., Acta Metallurgica Sinica, No. 1: 22 (2009) Crossref
  10. Y. Endo, K. Oikawa, T. Miyazaky et al., J. Appl. Phys., 94: 7222 (2003) Crossref
  11. N. Zotov, J. Feydt, and A. Ludwig, Thin Solid Films, 517: 531 (2008) Crossref
  12. Dan Phuong Nguyen, Se-Young O, Chan-Woo Park, Keesam Shin, Chan-Gyu Lee, Toshitada Shimozaki, and Takahisa Okino, J. Magnetism and Magnetic Materials, 320, Iss. 14: e264 (2008) Crossref
  13. A. Ludwig, N. Zotov, A. Savan, and S. Groudeva-Zotova, Appl. Surf. Sci., 252: 2518 (2006) Crossref
  14. N. Zotov, J.Feydt, A. Savan, and A. Ludwig, J. Appl. Phys., 100: 073517 (2006) Crossref
  15. Chun Feng, Bao-He Li, Yang Liu, Jiao Teng et al., J. Appl. Phys., 103: 023916 (2008) Crossref
  16. Iu. M. Makogon, O. P. Pavlova, S. I. Sidorenko, T. I. Verbytska, I. A. Vladymyrskyi, O. V. Figurna, and I. O. Kruglov, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 36, No. 10: 1359 (2014) (in Russian) Crossref
  17. V. W. Guo, B. Lu, X. Wu, G. Ju, B. Valcu, and D. Weller, J. Appl. Phys., 99, Iss. 8: 08E918 (2006) Crossref
  18. I. A. Vladymyrskyi, A. E. Gafarov, A. P. Burmak et al., J. Phys. D: Appl. Phys., 49: 035003 (2016) Crossref