Вплив Au на формування фази $L1_0$ у нанорозмірних плівках [Fe$_{50}$Pt$_{50}$/Au/Fe$_{50}$Pt$_{50}$]$_n$

М. Ю. Вербицька$^{1}$, М. Н. Шамис$^{1}$, К. А. 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: 28.12.2017. Завантажити: PDF

Методами фізичного матеріялознавства вивчено вплив додаткових шарів Au з низькою поверхневою енергією ($\cong$ 1,5 Дж/м$^2$) у плівкових композиціях [Fe$_{50}$Pt$_{50}$(15 нм)/Au(7,5 нм)/Fe$_{50}$Pt$_{50}$(15 нм)]$_n$ (де $n$ = 1, 2), одержаних методою магнетронного осадження на підкладках SiO$_2$(100 нм)/Si(001), на процеси термічно активованого формування впорядкованої фази $L1_0$-FePt при відпалах у вакуумі. Встановлено, що в плівкових композиціях при осадженні на підкладки за кімнатної температури у шарі Fe$_{50}$Pt$_{50}$(15 нм) формується невпорядкована фаза $A1$-FePt. Процес впорядкування та формування впорядкованої фази $L1_0$-FePt у плівках залежать від рівня стискувальних механічних напружень у шарі Fe$_{50}$Pt$_{50}$(15 нм). Збільшення кількости проміжних шарів золота та загальної товщини плівкової композиції в три рази понижує рівень стискувальних напружень, що приводить до уповільнення процесів впорядкування, підвищення температури початку впорядкування від 650°C до 800°C, зменшення коерцитивної сили, а також пригнічення текстури (001) з розташуванням вісі легкого намагнетування перпендикулярно до поверхні плівки.

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

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v40/i03/0381.html

PACS: 64.70.Nd, 68.35.Ct, 68.37.Rt, 68.55.J-, 68.60.Bs, 75.70.Ak, 81.15.Cd


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. Development in Data Storage: Materials Perspective (Eds. S. N. Piramanayagam and T. C. Chong) (New York: John Wiley and Sons: 2012).
  2. A. T. McCallum, P. Krone, F. Springer, C. Brombacher, M. Albrecht, E. Dobisz, M. Grobis, D. Weller, and O. Hellwig, Appl. Phys. Lett., 98: 242503 (2011). Crossref
  3. D. Weller, O. Mosendz, G. Parker, S. Pisana, and T. S. Santos, phys. status solidi (a), 210: 1245 (2013). Crossref
  4. 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
  5. I. A. Vladymyrskyi, O. P. Pavlova, T. I. Verbitska, S. I. Sidorenko, G. L. Katona, D. L. Beke, and Iu. M. Makogon, Vacuum, 101: 33 (2014). Crossref
  6. O. P. Pavlova, T. I. Verbitska, I. A. Vladymyrskyi, S. I. Sidorenko, G. L. Katona, D. L. Beke, G. Beddies, M. Albrecht, and I. M. Makogon, Appl. Surf. Sci., 266: 100 (2013). Crossref
  7. Ю. Н. Макогон, Е. П. Павлова, С. И. Сидоренко, Т. И. Вербицкая, И. А. Владимирский, Р. А. Шкарбань, Металлофиз. новейшие технол., 35, № 4: 553 (2013).
  8. Ю. М. Макогон, О. П. Павлова, С. І. Сидоренко, Т. І. Вербицька, І. А. Владимирський, О. В. Фігурна, Металлофиз. новейшие технол., 35, № 10: 1425 (2013).
  9. Ю. М. Макогон, О. П. Павлова, С. І. Сидоренко, Т. І. Вербицька, М. Ю. Вербицька, О. В. Фігурна, Металлофиз. новейшие технол., 36, № 11: 1513 (2014). Crossref
  10. C. Feng, Q. Zhan, B. Li, J. Teng, M. Li, Y. Jiang, and G. Yu, Appl. Phys. Lett., 93: 152513 (2008). Crossref
  11. C. Feng, B.-H. Li, Y. Liu, J. Teng, M.-H. Li, Y. Jiang, and G.-H. Ya, J. Appl. Phys., 103: 023916 (2008). Crossref
  12. Y. S. Yu, H.-B. Li, W. L. Li, M. Liu, and W. D. Fei, J. Magn. Magn. Mater., 322: 1770 (2010). Crossref
  13. W. Y. Zhang, H. Shima, F. Takano, H. Akinaga, X. Z. Yu, T. Hara, W. Z. Zhang, K. Kimoto, Y. Matsui, and S. Nimori, J. Appl. Phys., 106: 033907 (2009). Crossref
  14. T. Maeda, T. Kai, A. Kikitsu, T. Nagase, and J. Akiyama, Appl. Phys. Lett., 80, No. 12: 2147 (2002). Crossref
  15. 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, No. 10: 6104 (2002). Crossref
  16. Y. F. Ding, J. S. Chen, and E. Liu, J. Cryst. Growth, 276: 111 (2005). Crossref
  17. M. Albrecht and C. Brombacher, phys. status solidi (a), 210: 1272 (2013). Crossref
  18. C. L. Zha, S. H. He, B. Ma, Z. Z. Zhang, F. X. Gan, and Q. Y. Jin, IEEE Trans. Magn., 44, No. 11: 3539 (2008). Crossref
  19. K. W. Wierman, C. L. Platt, J. K. Howard, and F. E. Spada, J. Appl. Phys., 93, No. 10: 7160 (2003). Crossref
  20. S. N. Hsiao, S. K. Chen, T. S. Chin, Y. W. Hsu, H. W. Huang, F. T. Yuan, H. Y. Lee, and W. M. Liao, J. Magn. Magn. Mater., 321: 2459 (2009). Crossref
  21. S. N. Hsiao, F. T. Yuan, H. W. Chang, H. W. Huang, S. K. Chen, and H. Y. Lee, Appl. Phys. Lett., 94: 232505 (2009). Crossref
  22. F. T. Yuan, S. H. Liu, W. M. Liao, S. N. Hsiao, S. K. Chen, and H. Y. Lee, IEEE Trans. Magn., 48, No. 3: 1139 (2012). Crossref
  23. S. N. Hsiao, S. H. Liu, S. K. Chen, F. T. Yuan, and H. Y. Lee, J. Appl. Phys., 111: 07A702 (2012). Crossref
  24. C. H. Lai, C. H. Yang, C. C. Chiang, T. Balaji, and T. K. Tseng, Appl. Phys. Lett., 85: 4430 (2004). Crossref
  25. S. N. Hsiao, S. K. Chen, S. H. Liu, C. J. Liao, F. T. Yuan, and H. Y. Lee, IEEE Trans. Magn., 47, No. 10: 3637 (2011). Crossref
  26. S. N. Hsiao, S. H. Liu, S. K. Chen, T. S. Chin, and H. Y. Lee, Appl. Phys. Lett., 100: 261909 (2012). Crossref
  27. J.-S. Kim, Y.-M. Koo, and N. Shin, J. Appl. Phys., 100: 093909 (2006). Crossref
  28. J.-S. Kim, Y.-M. Koo, B.-J. Lee, and S.-R. Lee, J. Appl. Phys., 99: 053906 (2006). Crossref
  29. W. Hsu, S. K. Chen, W. M. Liao, F. T. Yuan, W. C. Chang, and J. L. Tsai, J. Alloys Compd., 449: 52 (2008). Crossref
  30. R. M. Hazen and A. Navrotsky, Amer. Mineral., 81: 1021 (1996). Crossref
  31. X. Li, F. Wang, Y. Liu, L. Xu, J. Zhao, B. Liu, and X. Zhang, Appl. Phys. Lett., 94: 172512 (2009). Crossref
  32. Y.-N. Hsu, S. Jeong, D. E. Laughlin, and D. N. Lambeth, J. Magn. Magn. Mater., 260: 282 (2003). Crossref
  33. Y.-N. Hsu, S. Jeong, D. E. Laughlin, and D. N. Lambeth, J. Appl. Phys., 89: 7068 (2001). Crossref
  34. A. C. Sun, F. T. Yuan, and J.-H. Hsu, J. Phys.: Conf. Ser., 200: 102009 (2010). Crossref
  35. E. Chason and P. R. Guduru, J. Appl. Phys., 119: 191101 (2016). Crossref