Формирование упорядоченной фазы $L1_0$-FePt в плёнках Fe$_{50}$Pt$_{50}$/Au/Fe$_{50}$Pt$_{50}$ при отжиге в водороде

М. Ю. Вербицкая$^{1}$, М. Н. Шамис$^{1}$, П. В. Макушко$^{1}$, Я. A. Бeрезняк$^{2}$, К. А. Грайворонская$^{2}$, Т. И. Вербицкая$^{1}$, Ю. Н. Макогон$^{1}$, Ю. В. Кудрявцев$^{3}$

$^{1}$Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского», просп. Победы, 37, 03056 Киев, Украина
$^{2}$Институт проблем материаловедения им. И. Н. Францевича НАН Украины, ул. Академика Кржижановского, 3, 03142 Киев, Украина
$^{3}$Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина

Получена: 31.01.2018. Скачать: PDF

Изучено влияние промежуточного слоя Au при отжиге в водороде на формирование магнитно-твёрдой, химически упорядоченной фазы $L1_0$-FePt в плёночных композициях Fe$_{50}$Pt$_{50}$(15 нм)/Au(7,5 нм; 30 нм)/Fe$_{50}$Pt$_{50}$ (15 нм), нанесённых методом магнетронного осаждения на подложку SiO$_2$(100 нм)/Si(001). Фазовый переход $A1$-FePt $\to$ $L1_0$-FePt начинает происходить в обеих композициях в процессе отжига при температуре 500°C. При повышении температуры отжига увеличивается степень упорядочения фазы $L1_0$-FePt; при этом растёт коэрцитивная сила $H_C$ и размер зёрен. При взаимодиффузии слоёв Au и FePt золото не принимает участие в процессе упорядочения и располагается в межзёренном пространстве, ограничивая обменное взаимодействие между зёрнами фазы $L1_0$-FePt и дополнительно увеличивая $H_C$ при увеличении толщины слоя Au. В процессе отжига при температуре выше 600°C внедрение атомов водорода в октаэдрические пустоты кристаллической решётки фазы $L1_0$-FePt приводит к уменьшению степени тетрагональности за счёт увеличения параметра $c$ решётки. Проникновение водорода в кристаллическую решётку Au приводит к формированию гидрида золота. В плёнках формируется преобладающая текстура (111) в слоях как Au, так и FePt.

Ключевые слова: тонкая плёнка, химически упорядоченная фаза $L1_0$-FePt, отжиг, водород, коэрцитивная сила.

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


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  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