Структура, магнетні властивості та термічна стабільність стеків Mn/Pt/NiFe

М. Ю. Барабаш$^{1,2}$, Р. В. Педан$^{1}$, О. Дубіковський$^{1,3}$, А. В. Боднарук$^{1,4}$, С. М. Волошко$^{1}$, І. О. Круглов$^{1}$, А. К. Орлов$^{1}$, Д. С. Леонов$^{2}$, А. Кайдаціс$^{5,6}$, І. А. Владимирський$^{1}$

$^{1}$Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», просп. Берестейський, 37, 03056 Київ, Україна
$^{2}$Технічний центр НАН України, вул. Покровська, 13, 04070 Київ, Україна
$^{3}$Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України, пр. Науки, 41, 03028 Київ, Україна
$^{4}$Інститут фізики НАН України, пр. Науки, 46, 03028 Київ, Україна
$^{5}$Кафедра фізики, Університет Патрас, 26504 Ріо, Греція
$^{6}$Інститут нанонауки та нанотехнологій, НЦНД «Демокрітос», вул. патріота Грегоріу Е та Неаполеос, 27, 15310 Афіни, Греція

Отримано: 02.07.2025; остаточний варіант - 12.09.2025. Завантажити: PDF

У цьому дослідженні запропоновано ориґінальний підхід до формування антиферомагнетної (AФM) фази PtMn шляхом послідовного осадження шарів Mn і Pt на нагріту підкладинку Si/SiO₂. На наступному етапі на дану АФМ-фазу осаджено феромагнетний (ФM) шар NiFe з метою досягнення АФМ/ФМ обмінного зв’язку, потрібного для застосування у пристроях спінтроніки. Показано, що термічна стійкість такої структури є достатньо обмеженою: відпал за температури, близької до температури блокування (400°C), призвів до повної відсутности зсуву польової залежности намагнетованости, зумовленої обмінним зв’язком. З іншого боку, виразний ефект обмінного зміщення спостерігався у зразку з шарами Pt/Mn, осадженими на підкладинку, нагріту до 500°C.

Ключові слова: відпал, структура, PtMn, FeNi, магнетні властивості, антиферомагнетик, коерцитивна сила, шарувата композиція.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v47/i10/1017.html

PACS: 68.35.Ct, 68.49.Sf, 68.60.Dv, 75.50.Vv, 75.60.Ej, 75.70.Ak, 82.80.Ms

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА

A. Hafarov, O. Prokopenko, S. Sidorenko, D. Makarov, and I. Vladymyrskyi, Conf. Proc. ‘Modern Magnetic and Spintronic Materials’ NATO Science for Peace and Security Series B: Physics and Biophysics (Eds. A. Kaidatzis, S. Sidorenko, I. Vladymyrskyi, and D. Niarchos) (Dordrecht: Springer: 2020), p. 73.
J. M. Teixeira, J. Ventura, J. P. Araujo, J. B. Sousa, V. S. Amaral, B. Negulescu, M. Rickart, and P. P. Freitas, J. Non-Crystalline Solids, 354, Iss. 47–51: 5275 (2008).
R. Y. Umetsu, C. Mitsumata, A. Sakuma, and K. Fukamichi, Tran. Magn. Society of Japan, 3, Iss. 3: 59 (2003).
M. Rickart, P. P. Freitas, I. G. Trindade, N. P. Barradas, E. Alves, M. Salgueiro, N. Muga, J. Ventura, J. B. Sousa, G. Proudfoot, D. Pearson, and M. Davis, J. Appl. Phys., 95: 6317 (2004).
Z. Liu, M. D. Biegalski, S.-L. Hsu, S. Shang, C. Marker, J. Liu, L. Li, L. Fan, T. L. Meyer, A. T. Wong, J. A. Nichols, D. Chen, L. You, Z. Chen, K. Wang, K. Wang, T. Z. Ward, Z. Gai, H. N. Lee, A. S. Sefat, V. Lauter, Z.-K. Liu, and H. M. Christen, Adv. Mater., 28, Iss. 1: 118 (2015).
S. Honda, M. Nawate, and T. Norikane, J. Magn. Magn. Mater., 220, Iss. 1: 85 (2000).
C. W. Chang, F. T. Yuan, P. Y. Yeh, Y. C. Chen, Y. L. Lai, P. H. Pan, C. R. Wang, L. Horng, and W. C. Chang, AIP Advances, 9, Iss. 3: 035330 (2019).
H. W. Chang, C. Y. Shen F. T. Yuan, P. H. Pan Y. H. Chien, C. R. Wang, L. Horng, and S. R. Jian, Thin Solid Films, 660: 834 (2018).
S. M. Voloshko, I. O. Kruhlov, R. Pedan, M. Garrido-Segovia, A. Orlov, O. Dubikovskyi, J. M. Garcia-Martin, A. Kaidatzis, and I. A. Vladymyrskyi, Phys. Scripta, 99: 115973 (2024).
K. Pal and I. Das, Thin Solid Films, 790: 140211 (2024).
H. Lv, D. C. Leitao, K. Pruegl, W. Raberg, P. P. Freitas, and S. Cardoso, J. Magn. Magn. Mater., 477: 68 (2019).
S. Isogami, Y. Sasaki, Y. Fan, Y. Kubota, J. Gadbois, K. Hono, and Y. K. Takahashi, Acta Mater., 286: 120743 (2025).
R. Pedan, P.Makushko, O. Dubikovskyi, A. Bodnaruk, A. Burmak, S. Sidorenko, S. Voloshko, V. Kalita, R. Hübner, and D. Makarov, J. Phys. D: Appl. Phys., 55, No. 40: 405004 (2022).