Особенности магнитных и магниторезистивных свойств пленок Co/Cu/Co и Py/Co/Cu/Co с разным типом межслоевой косвенной обменной связи

• Автор: Иванов, Юрий Павлович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 150 с. : ил.

Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Гигантское магнитосопротивление

1.1.1. Обменно-связанные мультислои

1.1.2. Нанокристаллические гранулированные системы

1.1.3. Спин-вентили

1.2. Магнитная анизотропия

1.2.1. Магнитная кристаллографическая анизотропия

1.2.2. Наведенная магнитная анизотропия

1.2.3. Случайная магнитная анизотропии

1.2.4. Магнитная анизотропия многослойных пленок

1.3. Термическая обработка

Глава II. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Метод магнетронного распыления
2.2. Методы исследования структуры пленок
2.2.1. Метод просвечивающей электронной микроскопии
2.2.2. Атомно-силовая микроскопия
2.2.3. Спектральный Фурье- анализ
2.3. Магнитометрические методы
2.3.1. Индукционный метод
2.3.2. ФМР
2.4. Методика измерения магнитосопротивления
2.5. Термомагнитная обработка
Глава III. СТРУКТУРА МНОГОСЛОЙНЫХ ПЛЕНОК
3.1. Кристаллическая структура многослойных пленок
3.2. Спектральный Фурье-анализ кристаллической структуры
3.3. Шероховатости поверхности многослойных пленок

3.3.1. Шероховатости межфазных границ многослойных
пленок
3.3.2. Влияние толщины магнитных и немагнитных слоев на шероховатости поверхности пленок Ру/Со/Си/Со
3.3.3. Влияние отжига на шероховатости поверхности пленок Со/Си/Со
3.3.4. Влияние термомагнитного отжига на морфологию поверхности пленок Со/Си/Со
3.4. Выводы
Глава IV. ПОВЕДЕНИЕ МАГНИТНЫХ ПАРАМЕТРОВ МНОГОСЛОЙНЫХ ПЛЕНОК Со/Си/Со ПРИ ТЕРМОМАГНИТНОЙ ОБРАБОТКЕ
4.1. Термомагнитная обработка однослойных пленок Со
4.2. Магнитная анизотропия многослойных пленок Со/Си/Со с разным типом косвенной обменной связи при термомагнитной обработке
4.2.1. Магнитная анизотропия пленок Со/Си/Со с ФМ связью
при термомагнитной обработке
4.2.2 Магнитная анизотропия пленок Со/Си/Со с АФМ связью
при термомагнитной обработке
4.3 Магнитные и магниторезистивные свойства пленок Со/Си/Со
при термомагнитной обработке
4.3.1. Метод подгонки
4.3.2. Магнитные и магниторезистивные свойства пленок Со/Си/Со с ФМ связью при термомагнитной обработке
4.3.3. Магнитные и магниторезистивные свойства пленок Со/Си/Со с АФМ связью
4.3.4. Параметры доменной структуры пленок Со/Си/Со
4.3.5. Магнитные и магниторезистивные свойства пленок Со/Си/Со с АФМ связью при термомагнитной обработке

4.4. Выводы
Глава V. МАГНИТНЫЕ И МАГНИТОРЕЗИСТИВНЫЕ СВОЙСТВА МНОГОСЛОЙНЫХ ПЛЕНОК Ру/Со/Си/Со
5.1. Магнитосопротивление пленок Ру/Со/Си/Со
5.1.1. Магниторезистивные свойства пленок Ру/Со/Си/Со в зависимости от толщины немагнитной прослойки
5.1.2. Магниторезистивные свойства пленок Ру/Со/Си/Со в зависимости от толщины ферромагнитных слоев
5.2. Магнитные свойства пленок Ру/Со/Си/Со
5.2.1. Магнитная анизотропия пленок Ру/Со/Си/Со
5.2.2. Коэрцитивная сила пленок Ру/Со/Си/Со
5.3. Термомагнитная обработка пленок Ру/Со/Си/Со
5.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

питания постоянного тока не превышало 1000 В. Рабочее напряжение составляло 300 -н 700 В. Осаждение производилось на естественно оксидированные монокристаллы 81(100), стеклянные подложки и на свежие сколы монокристалла ИаС1 при комнатной температуре. Предварительно
подложки, в виде пластин размером 10x10 мм , подвергались очистке химическим способом [188], а затем, непосредственно перед напылением, очистке тлеющим разрядом. Конструкция вакуумной камеры позволяла за один цикл получать до 12 образцов, что давало возможность проводить комплексное исследование мультислойных пленок с различными толщинами слоев.
Для определения скорости напыления пленок был усовершенствован измеритель толщин пленок на основе двух кварцевых резонаторов. Схема устройства представлена на рис. 2.3. Кварцевые резонаторы характеризует высокая чувствительность, быстродействие, малая масса и габариты. Принцип действия кварцевого измерителя толщины (КИТ) основан на зависимости резонансной частоты (/) кристалла от массы осаждаемого вещества. В случае, когда площадь пластины кварца (&), равна площади покрытия (5„), сдвиг частоты (А/) определяется из выражения [189]:
Д/ = -^/2=-СлДА„, (2.1)
"Рк
где: АИп - изменение толщины пленки, рг - плотность материала покрытия, рк
- плотность кварца (2.65 г/см ), IV- частотная постоянная, определяемая в первом приближении срезом пьезоэлемента. Тогда чувствительность Си ~/2рг/(Ырк). Для меди и никеля Съ, соответственно, равна 32.3 Гц/нм и 31.5 Гц/нм [189], при /= 4 Мгц. Так как рт=рс„=Рру = 8.9 г/см3, то можно предположить, что С*м = Сск° = С[у.
На рис. 2.4 представлена экспериментальная зависимость толщины пленки от времени напыления, полученная из выражения (2.1). Тогда, при мощности разряда 15 Вт, скорость осаждения Си составляет иСи= 0.09 нм/с. При распылении пленок Со и Ру мощность разряда повышали до 120 Вт, и как