Структурно-фазовое состояние, диффузионные процессы и магнитосопротивление трехслойных структур на основе сплава Fe$_x$Со$_{1-x}$ ($x \cong$ 0,5) и Cu

Д. И. Салтыков, Ю. А. Шкурдода, И. Е. Проценко

Сумский государственный университет, ул. Римского-Корсакова, 2, 40007 Сумы, Украина

Получена: 03.10.2019. Скачать: PDF

Проведено комплексное исследование структурно-фазового состояния и магниторезистивных свойств трёхслойных плёнок на основе сплава Fe$_x$Со$_{1-x}$ ($x \cong$ 0,5) и Cu. Показано, что как в свежесконденсированных, так и в отожжённых до 700 К плёнках фазовый состав соответствует сплаву ОЦК-Fe$_x$Со$_{1-x}$ (однослойные плёнки) или ОЦК-Fe$_x$Со$_{1-x}$ + ГЦК-твёрдый раствор атомов Fe и Co, которые изоморфно замещают друг друга в решётке Cu (трёхслойная плёнка). Отжиг до температуры 700 К не приводит к полному перемешиванию слоёв, их исходный порядок сохраняется. Для трёхслойных свежесконденсированных плёночных систем фиксируются изотропные полевые зависимости с максимальным значением магнитосопротивления (МС) (0,3%) для плёнок с магнитными и немагнитным слоями с $d_{\textrm{F}} \cong$ 30 нм и $d_{\textrm{N}} \cong$ 5 нм соответственно. Термообработка трёхслойных образцов с $d_{\textrm{F}} \cong$ 20–30 нм, $d_{\textrm{N}} \cong$ 4–15 нм при температуре 550 К приводит к увеличению изотропного МС в 4–6 раз. Дальнейший отжиг при температуре 700 К вызывает появление анизотропного магнитосопротивления.

Ключевые слова: трёхслойные плёнки, фазовый состав, спин-зависимое рассеяние электронов, магнитосопротивление.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v41/i05/0595.html

PACS: 68.55.-a, 72.25.Mk, 73.63.Bd, 73.90.+f, 75.47.De, 81.40.Ef


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. A. M. Pogorily, S. M. Ryabchenko, and A. I. Tovstolytkin, Ukrayins’kyy Fizychnyy Zhurnal Rev., 6, No. 1: 37 (2010).
  2. C. D. Damsgaard, B. T. Dalslet, S. C. Freitas, P. P. Freitas, and M. F. Hansen, Sens. Actuators A, 156, No. 1: 103 (2009). Crossref
  3. O. I. Tovstolytkin, M. O. Borovyy, V. V. Kurylyuk, and Yu. A. Kunyts’kyy, Fizychni Osnovy Spintroniky [Physical Foundations of Spintronics] (Vinnytsia: Nilan-LTD: 2014) (in Ukrainian).
  4. Yu. O. Shkurdoda, I. M. Pazukha, and A. M. Chornous, Intermetallics, 93: 1 (2018). Crossref
  5. Turgut Sahin, Hakan Kockar, and Mursel Alper, J. Magn. Magn. Mater., 373: 128 (2015). Crossref
  6. E. M. Kakuno, D. H. Mosca, I. Mazzaro, N. Mattoso, W. H. Schreiner, M. A. B. Gomes, and M. P. Cantão, J. Electrochem. Soc., 144, No. 9: 3222 (1997). Crossref
  7. Ikuo Ohnuma, Hirotoshi Enoki, Osamu Ikeda, Ryosuke Kainuma, Hiroshi Ohtani, Bo Sundman, and Kiyohito Ishida, Acta Mater., 50, No. 2: 379 (2002). Crossref
  8. E. Y. Tsymbal and D. G. Pettifor, Solid State Phys., 56: 113 (2001). Crossref
  9. D. I. Saltykov, Yu. O. Shkurdoda, and I. Yu. Protsenko, J. Nano-Electron. Phys., 10, No. 4: 04031 (2018). Crossref
  10. S. K. J. Lenczowski, M. A. M. Gijs, J. B. Giesbers, R. J. M. van de Veerdonk, and W. J. M. de Jonge, Phys. Rev. B, 50, No. 14: 9982 (1994). Crossref
  11. M. N. Baibich, J. M. Broto, A. Fert, F. Nguyen Van Dau, F. Petroff, P. Etienne, G. Creuzet, A. Friederich, and J. Chazelas, Phys. Rev. Lett., 61, No. 21: 2472 (1988). Crossref
  12. S. S. P. Parkin, Annu. Rev. Mater. Sci., 25: 357 (1995). Crossref
  13. Ia. M. Lytvynenko, I. M. Pazukha, and V. V. Bibyk, J. Nano- Electron. Phys., 6, No. 2: 02014 (2014).
  14. E. M. Kakuno, R. C. da Silva, N. Mattoso, W. H. Schreiner, D. H. Mosca, and S. R. Teixeira, J. Phys. D: Appl. Phys., 32, No. 11: 1209 (1999). Crossref
  15. Y. Jyoko, S. Kashiwabara, Y. Hayashi, and W. Schwarzacher, J. Magn. Magn. Mater., 198–199: 239 (1999). Crossref