Влияние толщин отдельных слоёв и границ раздела на фазовый состав и магнитные свойства многослойных плёночных композиций Pt/Fe

М. Ю. Вербицкая, Е. А. Холина, Т. И. Вербицкая, Ю. Н. Макогон

Национальный технический университет Украины «КПИ», пр. Победы, 37, 03056 Киев, Украина

Получена: 27.09.2016. Скачать: PDF

В работе исследовано влияние толщин отдельных слоёв и границ раздела в слоистых плёночных композициях [Pt/Fe]n (n = 1, 2, 4, 8) толщиной 30 нм, осаждённых на подложки SiO$_{2}$(100 нм)/Si(001) магнетронным методом, на формирование их структуры и фазового состава при отжигах в вакууме в интервале температур 400—900°C. Показано, что увеличение количества границ при уменьшении толщины слоя способствует активации диффузионных процессов на границах раздела и формированию неупорядоченной фазы $A1$-FePt в композиции [Pt(4,2 нм)/Fe(3,2 нм)]$_{4}$ и частично упорядоченных областей с тетрагональными искажениями в композиции [Pt(2,1 нм)/Fe(1,6 нм)]$_{8}$ уже при осаждении. Фазовое превращение $A1$-FePt $\rightarrow$ $L1_{0}$-FePt в плёночных композициях проходит во время отжига при температуре 700°C. В плёночной композиции [Pt(4,2 нм)/Fe(3,2 нм)]$_{4}$ образуется большее количество зёрен, ориентированных в направлении [001], перпендикулярном к подложке. Для плёночной композиции [Pt(2,1 нм)/Fe(1,6 нм)]$_{8}$ характерна меньшая степень упорядочения. Дополнительное количество границ раздела сдерживает рост зёрен упорядоченной фазы $L1_{0}$-FePt при термической обработке в температурном интервале 700—800°C.

Ключевые слова: наноразмерная плёнка, упорядоченная фаза $L1_{0}$-FePt, граница раздела, коэрцитивная сила.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/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


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  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