Випуски МФіНТ »  Том 47, випуск 2

Вплив розташування шару Au на формування впорядкованої фази L10 у плівках FePt–Au

Т. І. Вербицька$^{1}$, І. Є. Котенко$^{2}$, М. Ю. Наталенко$^{1}$, К. О. Грайворонська$^{3}$, Д. С. Леонов$^{4}$, М. Ю. Барабаш$^{1,4}$, Ю. М. Макогон$^{1}$

$^{1}$Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», просп. Берестейський, 37, 03056 Київ, Україна
$^{2}$Інститут фізичної хімії імені Л. В. Писаржевського НАН України, просп. Науки, 31, 03028 Київ, Україна
$^{3}$Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України, вул. Омеляна Пріцака, 3, 03142 Київ, Україна
$^{4}$Технічний центр, НАН України, вул. Покровська, 13, 04070 Київ, Україна

Отримано: 28.01.2025; остаточний варіант - 30.01.2025. Завантажити: PDF

Досліджено процеси впорядкування у плівках FePt–Au на підкладинках SiO2(100 нм)/Si(001) під час вакуумного відпалу в печі та відокремлених від них під час відпалу in situ. Розташування додаткового шару Au (нижній, проміжний, верхній) впливає на залишкові напруження, структуру, перехід безлад–лад і магнетні властивості плівок FePt–Au на підкладинці. Під час відпалу відбувається дифузія Au та його перерозподіл по межах зерен фази L10-FePt. Збільшення концентрації Au на межах зерен зменшує обмінну взаємодію між ними та збільшує коерцитивну силу плівок FePt/Au та Au/FePt. Обидві плівки з проміжним шаром Au (на підкладинці й окремо від неї) мали найнижчу температуру початку утворення фази L10. Показано, що шляхом зміни розташування додаткового шару Au можна керувати початковим напруженим станом і параметрами зернистої структури у шарі FePt, а також впливати на фазове перетворення A1→L10 під час відпалу у вакуумі, структуру та магнетні властивості.

Ключові слова: тонкі плівки, відпал, впорядкування, L10-FePt, напруження, магнетотвердий матеріял, коерцитивна сила.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v47/i02/0149.html

PACS: 68.35.Ct, 68.35.Gy, 68.37.Ps, 68.37.Lp, 75.50.Vv, 75.60.Ej, 75.70.Ak

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. I. Suzuki, S. Kubo, H. Sepehri-Amin, and Y. K. Takahashi, ACS Appl. Mater. Interfaces., 13: 16620 (2021).
  2. I. A. Vladymyrskyi, Y. Mamchur, O. V. Dubikovskyi, S. M. Voloshko, A. Ullrich, and M. Albrecht, Thin Solid Films, 754: 139300 (2022).
  3. 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).
  4. D. Weller, O. Mosendz, G. Parker, S. Pisana, and T. S. Santos, phys. status solidi, 210: 1245 (2013) .
  5. I. Suzuki, J. Wang, Y. K. Takahashi, and K. Hono, J. Magn. Magn. Mater., 500: 166418 (2020).
  6. D. Weller, G. Parker, O. Mosendz, A. Lyberatos, D. Mitin, N. Y. Safonova, and M. Albrecht, J. Vac. Sci. Technol. B, 34: 060801 (2016).
  7. Y. K. Takahashi and K. Hono, Scr. Mater., 53: 403 (2005).
  8. M. L. Yan, N. Powers, and D. J. Sellmyer, J. Appl. Phys., 93: 8292 (2003).
  9. Y. F. Ding, J. S. Chen, and E. Liu, J. Cryst. Growth, 276: 111 (2005).
  10. S. N. Hsiao, S. H. Liu, S. K. Chen, T. S. Chin, and H. Y. Lee, Appl. Phys. Lett., 100: 261909 (2012).
  11. F. T. Yuan, S. H. Liu, W. M. Liao, S. N. Hsiao, S. K. Chen, and H. Y. Lee, IEEE Trans. Magn., 48: 1139 (2012).
  12. K. W. Wierman, C. L. Platt, J. K. Howard, and F. E. Spada, J. Appl. Phys., 93: 7160 (2003).
  13. C.-H. Lai, C.-H. Yang, C. C. Chiang, T. Balaji, and T. K. Tseng, Appl. Phys. Lett., 85: 4430 (2004).
  14. J.-S. Kim, Y.-M. Koo, B.-J. Lee, and S.-R. Lee, J. Appl. Phys., 99: 053906 (2006).
  15. J.-S. Kim, Y.-M. Koo, and N. Shin, J. Appl. Phys., 100: 093909 (2006).
  16. C. L. Zha, S. H. He, B. Ma, Z. Z. Zhang, F. X. Gan, and Q. Y. Jin, IEEE Trans. Magn., 44: 3539 (2008).
  17. X. Li, F. Wang, Y. Liu, L. Xu, J. Zhao, B. Liu, and X. Zhang, Appl. Phys. Lett., 94: 172512 (2009).
  18. 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).
  19. 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).
  20. S. N. Hsiao, S. K. Chen, S. H. Liu, C. J. Liao, F. T. Yuan, and H. Y. Lee, IEEE Trans. Magn., 47: 3637 (2011).
  21. P. V. Makushko, M. Y. Verbytska, M. N. Shamis, T. I. Verbytska, G. Beddies, N. Y. Safonova, M. Albrecht, and I. M. Makogon, Appl. Nanosci., 10: 2775 (2020).
  22. I. A. Vladymyrskyi, A. E. Gafarov, A. P. Burmak, S. I. Sidorenko, G. L. Katona, N. Y. Safonova, F. Ganss, G. Beddies, M. Albrecht, Y. N.Makogon, and D. L. Beke, J. Phys. D: Appl. Phys., 49: 035003 (2016).
  23. P. V. Makushko, M. Yu. Verbytska, M. N. Shamis, A. P. Burmak, Ya. A. Berezniak, K. A. Graivoronska, T. I. Verbytska, and Yu. N. Makogon, Powder Metall. Met. Ceram., 58, Nos. 3–4: 197 (2019).
  24. P. V. Makushko, M. N. Shamis, I. E. Kotenko, N. Y. Schmidt, T. I. Verbytska, and Iu. M. Makogon, Appl. Nanosci., 13: 5291 (2023).
  25. P. Makushko, M. Shamis, T. Verbytska, S. Sidorenko, and Iu. Makogon, Effect of Au Layers on A1 → L10 Phase Transition and Magnetic Properties of FePt Thin Films. NATO Science for Peace and Security Series B: Physics and Biophysics (Eds. A. Kaidatzis, S. Sidorenko, I. Vladymyrskyi, and D. Niarchos) (Springer: 2020), p. 95–117.
  26. P. V. Makushko, M. N. Shamis, N. Y. Sсhmidt, I. E. Kotenko, S. Gulyas, G. L. Katona, T. I. Verbytska, D. L. Beke, M. Albrecht, and Iu. M. Makogon, Appl. Nanosci., 10: 4809 (2020).
  27. 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: 6104 (2002).
  28. C. Feng, B.-H. Li, Y. Liu, J. Teng, M.-H. Li, Y. Jiang, and G.-H. Yu, J. Appl. Phys., 103: 023916 (2008).
  29. 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).
  30. I. A. Vladymyrskyi, M. V. Karpets, G. L. Katona, D. L. Beke, S. I. Sidorenko, T. Nagata, T. Nabatame, T. Chikyow, F. Ganss, G. Beddies, M. Albrecht, and I. M. Makogon, J. Appl. Phys., 116: 044310 (2014).
  31. R. Goyal, S. Lamba, and S. Annapoorni, Progress in Natural Science: Materials International, 29, Iss. 5: 517 (2019).
  32. B. Wang, K. Barmak, and T. J. Klemmer, IEEE Trans. Magn., 46, No. 6: 1773 (2010).
  33. M. Yu. Barabash, G. G. Vlaykov, A. A. Kolesnichenko, and L. V. Rybov, Method for Identification of Optical Resonances of Metal Films [Advances in Thin Films, Nanostructured Materials, and Coatings. Lecture Notes in Mechanical Engineering] (Eds. A. D. Pogrebnjak and V. Novosad) (Springer Nature Singapore Pte ltd.: 2019), p. 169–177.
  34. E. I. Nesis and Y. N. Skibin, J. Eng Phys Thermophys., 73: 859 (2000).
  35. V. M. Kosevich, A. N. Gladkikh, M. V. Karpovskyi, V. N. Klimenko, Interface Sci., 2: 247 (1995).
  36. O. P. Kryshtal’, S. I. Bogatyrenko, R. V. Sukhov, O. O. Minenkov, A. I. Taliashvili, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 36: 31 (2016).

Ліцензія Creative Commons
Цю статтю ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна
© 1979 «Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України»