Магнеторезистивні та магнетні властивості тришарових нанокристалічних плівок пермалой/Ag/пермалой

І. О. Шпетний$^{1}$, Ю. О. Шкурдода$^{1}$, Д. І. Салтиков$^{1}$, В. І. Гребинаха$^{2}$, С. І. Воробйов$^{1,3}$

$^{1}$Сумський державний університет, вул. Римського-Корсакова, 2, 40007 Суми, Україна
$^{2}$Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», просп. Перемоги, 37, 03056 Київ, Україна
$^{3}$Університет ім. Павла Йозефа Шафарика в Кошицях, вул. Шробарова, 2, 04180 Кошице, Словацька Республіка

Отримано: 14.04.2020; остаточний варіант - 08.12.2020. Завантажити: PDF

У роботі вивчені структурно-фазовий стан, магнеторезистивні та магнетні властивості тришарових плівкових систем на основі пермалою та Срібла, отриманих методом почергової конденсації. Для свіжосконденсованих та відпалених за температури 600 К плівок фазовий склад відповідає ГЦК-Ag та ГЦК-Ni(Fe) з параметром ґратниці 0,4085–0,4095 нм і 0,359–0,361 нм відповідно. Фазовий стан плівок, відпалених за температури 800 К, відповідає ГЦК-Ag та ГЦК-Ni$_3$Fe. Проведені дослідження магнетоопору показали, що в свіжосконденсованих системах зі срібним прошарком (3–10 нм) реалізується спін-залежне розсіювання електронів. Після відпалювання тришарових плівок при температурі 600 К спостерігається перехід від ізотропного до анізотропного характеру магнетоопору. Магнетні властивості плівок суттєво не залежать від товщини немагнетного прошарку срібла. Відпалювання до 800 К призводить до різкого зростання коерцитивної сили, що обумовлено фазовим переходом ГЦК-Ni(Fe) → ГЦК-Ni$_3$Fe та порушенням структурної суцільності немагнетного прошарку.

Ключові слова: структурно-фазовий стан, гігантський магнетоопір, анізотропний магнетоопір, магнеторезистивні властивості, коерцитивна сила, плівкові системи.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v43/i01/0129.html

PACS: 68.55.Nq, 73.50.-h, 75.30.Gw, 75.47.De, 75.47.Np, 75.60.Ej, 75.70.C


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. I. Ennen, D. Kappe, T. Rempel, C. Glenske, and A. Hütten, Sensors, 16: 904 (2016). https://doi.org/10.3390/s16060904 Crossref
  2. L. Jogschies, D. Klaas, R. Kruppe, J. Rittinger, P. Taptimthong, A. Wienecke, L. Rissing, and M. C. Wurz, Sensors, 15: 28665 (2015). Crossref
  3. M. N. Baibich, J. M. Broto, A. Fert, F. Nguyen Van Dau, F. Petroff, P. Eitenne, G. Greuzet, A. Fiederich, and J. Chazelas, Phys. Rev. Lett., 61: 2472 (1988). Crossref
  4. G. Binasch, P. Grunberg, F. Saurenbach, and W. Zinn, Phys. Rev. B, 39: 4828 (1989). Crossref
  5. K. Sato and E. Saitoh, Spintronics for Next Generation Innovative Devices (Wiley: 2015). Crossref
  6. W. Wang, Y. Wang, L. Tu, Y. Feng, T. Klein, and J. P. Wang, Sci. Rep., 4: 5716 (2014). Crossref
  7. D. Peng, J. Wang, L. Wang, X. Liu, Z. Wang, and Y. Chen, Sci. China-Phys. Mech. Astron., 56: 15 (2013). Crossref
  8. Ch. P. Pul and F. J. Oue’ns, Mir Materialov i Tekhnologiy. Nanotekhnologii (Moscow: Tekhnosfera: 2006) (in Russian).
  9. M. Z. Iqbal, G. Hussain, S. Siddique, and M. W. Iqbal, J. Magn. Magn. Mater., 432: 135 (2017). Crossref
  10. V. S. Luong, A. T. Nguyen, and A. T. Nguyen, Measurement, 115: 173 (2018). Crossref
  11. K. Zhao, Y. Xing, J. Han, J. Feng, W. Shi, B. Zhang, and Z. Zeng, J. Magn. Magn. Mater., 432: 10 (2017). Crossref
  12. M. Tamisari, F. Spizzo, M. Sacerdoti, G. Battaglin, and F. Ronconi, J. Nanoparticle Res., 13: 5203 (2011). Crossref
  13. J. Garcia-Torres, E. Vallés, and E. Gómez, Mater. Lett., 65: 1865 (2011). Crossref
  14. D. Kumar, S. Chaudhary, and D. K. Pandya, J. Magn. Magn. Mater., 394: 245 (2015). Crossref
  15. I. O. Shpetnyi, S. I. Vorobiov, D. M. Kondrakhova, M. S. Shevchenko, L. V. Duplik, L. V. Panina, V. I. Grebinaha, Yu. I. Gorobets, L. Satrapinskyy, and T. Luciński, Vacuum, 176: 109329 (2020). Crossref
  16. I. O. Shpetnyi, D. M. Kondrakhova, S. I. Vorobiov, B. Scheibe, V. I. Grebinaha, D. O. Derecha, Y. I. Gorobets, and I. Y. Protsenko, J. Magn. Magn. Mater., 474: 624 (2019). Crossref
  17. M. Marszalek, O. Bolling, J. Jaworski, M. Kac, R. Kruk, V. Tokman, and B. Sulkio-Cleff, phys. status solidi (c), 12: 3239 (2004). Crossref
  18. L. V. Odnodvorets, I. Yu. Protsenko, O. P. Tkach, Yu. M. Shabelnyk, and N. I. Shumakova, J. Nano- Electron. Phys., 9, No. 2: 02021 (2017). Crossref
  19. A. N. Pohorilyi, A. F. Kravets, E. V. Shypil, D. Y. Pod’yalovsky, A. Ya. Vovk, Chang Sik Kim, M. V. Prudnikova, and H. R. Khan, Thin Solid Films, 423: 218 (2003). Crossref
  20. D. Pod’yalovskii, A. Pohorilyi, B. Ivanov, A. Kravets, and C. S. Kim, J. Magn. Magn. Mater., 196–197: 131 (1999). Crossref
  21. B. Dieny, S. R. Teixeira, B. Rodmacq, C. Cowache, S. Auffret, O. Redon, and J. Pierre, J. Magn. Magn. Mater., 130: 197 (1994). Crossref
  22. L. Vieux-Rochaz, R. Cuchet, and M. H. Vaudaine, Sens. Actuators, A, 81: 53 (2000). Crossref
  23. I. Yu. Protsenko, V. V. Tokman, A. M. Chornous, and I. O. Shpetnyy, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 25, No. 3: 319 (2003) (in Ukrainian).
  24. I. Shpetnyi, A. S. Kovalenko, M. Klimenkov, I. Yu. Protsenko, S. V. Chernov, A. Nepijko, H. J. Elmers, and G. Schönhense, J. Magn. Magn. Mater., 373: 231 (2015). Crossref
  25. T. B. Massalsky, J. L. Murray, L. H. Bennett, and H. Baker, Binary Alloy Phase Diagrams (Metals Park, Ohio: American Society for Metals: 1986).
  26. T. M. Grychanovs’ka, I. Yu. Protsenko, A. M. Chornous, and I. O. Shpetny, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 28, No. 2: 267 (2006) (in Ukrainian).
  27. D. I. Saltykov, Yu. O. Shkurdoda, and I. Yu. Protsenko, J. Nano- Electron. Phys., 10, No. 3: 03024-1 (2018). Crossref
  28. S. I. Vorobiov, Ia. M. Lytvynenko, I. O. Shpetnyi, O. V. Shutylieva, and A. M. Chornous, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 37, No. 8: 1049 (2015) (in Ukrainian). Crossref
  29. D. I. Saltykov, Yu. O. Shkurdoda, and I. Yu. Protsenko, J. Nano- Electron. Phys., 10, No. 4: 04031-1 (2018). Crossref
  30. A. G. Basov, S. I. Vorobiov, Yu. O. Shkurdoda, and L. V. Dekhtyaruk, J. Nano- Electron. Phys., 2, No. 3: 78 (2010).
  31. S. I. Vorobiov, I. V. Cheshko, A. M. Chornous, H. Shirzadfar, and O. V. Shutylieva, J. Nano- Electron. Phys., 6, No. 2: 02022-1 (2014).
  32. G. S. Kandaurova, Sorosovskiy Obrazovatelnyy Zhurnal, 1: 100 (1997) (in Russian).