Формування впорядкованої фази $L1_0$-FePt у плівках Fe$_{50}$Pt$_{50}$/Au/Fe$_{50}$Pt$_{50}$ при відпалі у водні

М. Ю. Вербицька$^{1}$, М. Н. Шаміс$^{1}$, П. В. Макушко$^{1}$, Я. A. Бeрезняк$^{2}$, К. О. Грайворонська$^{2}$, Т. І. Вербицька$^{1}$, Ю. М. Макогон$^{1}$, Ю. В. Кудрявцев$^{3}$

$^{1}$Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», просп. Перемоги, 37, 03056 Київ, Україна
$^{2}$Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України, вул. Академіка Кржижановського, 3, 03142 Київ, Україна
$^{3}$Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна

Отримано: 31.01.2018. Завантажити: PDF

Вивчено вплив проміжного шару Au при відпалі у водні на формування магнетотвердої, хемічно впорядкованої фази $L1_0$-FePt у плівкових композиціях Fe$_{50}$Pt$_{50}$(15 нм)/Au(7,5 нм; 30 нм)/Fe$_{50}$Pt$_{50}$(15 нм), нанесених методою магнетронного осадження на підкладинку SiO$_2$(100 нм)/Si(001). Фазовий перехід $A1$-FePt $\to$ $L1_0$-FePt починає відбуватися в обох композиціях у процесі відпалу за температури у 500°C. При підвищенні температури відпалу збільшується ступінь упорядкування фази $L1_0$-FePt; при цьому зростає коерцитивна сила $H_C$ і розмір зерен. При взаємній дифузії шарів Au та FePt золото не бере участь у процесі упорядкування і розташовується в міжзеренному просторі, що обмежує обмінну взаємодію між зернами фази $L1_0$-FePt та додатково підвищує $H_C$ при збільшенні товщини шару Au. При відпалі за температури вище 600°C втілення атомів Гідроґену в октаедричні порожнини кристалічної ґратниці фази $L1_0$-FePt приводить до зменшення ступеня тетрагональности за рахунок збільшення параметру $c$ ґратниці. Проникнення водню у кристалічну ґратницю Au приводить до формування гідриду золота. В плівках формується переважна текстура (111) в шарах як Au, так і FePt.

Ключові слова: тонка плівка, хемічно впорядкована фаза $L1_0$-FePt, відпал, водень, коерцитивна сила.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v40/i08/1069.html

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


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. M. H. Kryder, E. C. Gage, T. W. McDaniel, W. A. Challener, R. E. Rottmayer, G. Ju, Y.-T. Hsia, and M. F. Erden, Proc. IEEE, 96, Iss. 11: 1810 (2008). Crossref
  2. D. Weller, G. Parker, O. Mosendz, A. Lyberatos, D. Mitin, N. Y. Safonova, and M. Albrecht, J. Vac. Sci. Technol. B, 34: 060801 (2016). Crossref
  3. D. Weller, A. Moser, L. Folks, M. E. Best, Wen Lee, M. F. Toney, M. Schwickert, J.-U. Thiele, and M. F. Doerner, IEEE Trans. Magn., 36, Iss. 1: 10 (2000). Crossref
  4. C. L. Platt, K. W. Wierman, E. B. Svedberg, R. van de Veerdonk, J. K. Howard, A. G. Roy, and D. E. Laughlin, J. Appl. Phys., 92, Iss. 10: 6104 (2002). Crossref
  5. C. Y. You, Y. K. Takahashi, and K. Hono, J. Appl. Phys., 100, Iss. 5: 056105 (2006). Crossref
  6. Yu. M. Makogon, O. P. Pavlova, S. I. Sidorenko, T. I. Verbytska, M. Yu. Verbytska, and O. V. Fihurna, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 37, No. 4: 487 (2015). Crossref
  7. Yu. M. Makogon, O. P. Pavlova, S. I. Sidorenko, T. I. Verbyts’ka, M. Yu. Verbyts’ka, and O. V. Figurna, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 36, No. 11: 1513 (2014) (in Ukrainian). Crossref
  8. 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).
  9. T. Kamiki and S. Nagawa, J. Magn. Soc. Jpn., 28, Iss. 3: 330 (2004). Crossref
  10. S. Nakagawa and T. Kamiki, J. Magn. Magn. Mat., 287: 204 (2005). Crossref
  11. M. Yamauchi, K. Okubo, T. Tsukuda, K. Kato, M. Takatae, and S. Takedaf, Nanoscale, 6, Iss. 8: 4067 (2014). Crossref
  12. K. Barmak, J. Kim, L. H. Lewis, K. R. Coffey, M. F. Toney, A. J. Kellock, and J.-U. Thiele, J. Appl. Phys., 98: 033904 (2005). Crossref
  13. L. Liu, H. Lv, W. Sheng, Yu. Lou, J. Bai, J. Cao, B. Ma, and F. Wei, Appl. Surf. Sci., 258, Iss. 15: 5770 (2012). Crossref
  14. V. E. Antonov, T. E. Antonova, I. T. Belash, A. E. Gorodetskii, and E. G. Ponyatovskii, Dokl. Phys. Chem., 266, No. 2: 722 (1982).
  15. I. A. Vladymyrskyi, M. V. Karpets, F. Ganss, G. L. Katona, D. L. Beke, S. I. Sidorenko, T. Nagata, T. Nabatame, T. Chikyow, G. Beddies, M. Albrecht, and Iu. M. Makogon, J. Appl. Phys., 114, Iss. 16: 164314 (2013). Crossref