Магнитосопротивление и гистерезисные свойства плёнок Fe-Co-Ni с варьируемой микроструктурой

• Автор: Лепаловский, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 200 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

Условные обозначения, используемые в диссертационной работе . .

ВВЕДЕНИЕ
1. ПЛЁНКИ СПЛАВОВ Те-Со-№ С ВЫСОКОЙ АНИЗОТРОПИЕЙ МАГНИТОСОПРОТИВЛЕНИЯ (обзор литературы)

1.1. Магнитные и магниторезистивные свойства сплавов Ее-Со-№ . .

1.2. Особенности резистивных и гистерезисных свойств сплавов Бе-Со-М в тонкоплёночном состоянии (элементы феноменологических теорий)

1.2.1. Удельное электрическое сопротивление

1.2.2. Анизотропия магнитосопротивления

1.2.3. Коэрцитивная сила тонких магнитомягкга плёнок

1.3. Резистивные свойства, коэрцитивная сила и наведённая магнитная анизотропия плёнок сплавов Ее-Со-№ (экспериментальные данные)
1.4. Слоистые плёнки на основе З^-металлов и их сплавов
1.4.1. Межслойное взаимодействие в слоистых плёнках
1.4.1. Гигантский магниторезистивный эффект
1.5. Задачи исследования
2. ОБРАЗЦЫ И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Условия получения и последующие обработки плёночных образцов
2.1.1. Метод высокочастотного ионного распыления
2.1.2. Получение плёнок нитрида титана
2.1.3. Условия термической и термомагнитной обработок плёнок

2.2. Методики аттестации структурного состояния и измерения 66 свойств плёнок
2.2.1. Приготовление образцов для электронной микроскопии
2.2.2. Методики измерения магнитных и резистивных свойств
3. ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА МИКРОСТРУКТУРУ. РЕЗИСТИВНЫЕ И ГИСТЕРЕЗИСНЫЕ СВОЙСТВА ТОНКИХ ОДНОСЛОЙНЫХ ПЛЁНОК FeCoNi
3.1. Характеристика исходного состояния образцов
3.2. Резистивные и гистерезисные свойства плёнок Fel9Ni81, подвергнутых термическому воздействию
3.2.1. Влияние температуры подложки на свойства плёнок .
3.2.2. Свойства плёнок, отожжённых в вакууме
3.2.3. Влияние термической обработки и материала подложки на микроструктуру плёнок
3.2.4. Роль микроструктуры в формировании резистивных свойств плёнок
3.2.5. Влияние структурных неоднородностей на коэрцитивную силу и магнитную наведённую анизотропию пер-маллоевых плёнок
3.2.6. Особенности свойств плёнок, подвергнутых ступенчатому отжигу в атмосфере водорода и вакууме
3.3. Влияние толщины на структурно-чувствительные свойства плёнок Fel 9№
3.4. Особенности микроструктуры и свойств плёнок Fel0Ni90
3.5. Структурно-чувствительные свойства плёнок Fel5Co20Ni65 . . .
3.6. Влияние буферного слоя на свойства плёнок
3.7. Магнитные свойства и фазовые превращения плёнок FeCoNi-N .

3.8. Выводы к главе
4. СТРУКТУРНО-ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА СЛОИСТЫХ
ПЛЁНОК НА ОСНОВЕ 3<7-МЕТАЛЛОВ
4.1. Гистерезисные и магниторезистивные свойства обменносвязанных многослойных плёнок Co/Ni
4.2. Магнитная межслойная связь и её влияние на макроскопические свойства плёночных сэндвичей на основе сплавов FeCoNi
4.2.1. Плёнки со скрещенными осями лёгкого намагничивания слоев
4.2.2. Плёнки с разной коэрцитивной силой слоев
4.2.3. Плёнки с изменяемой толщиной немагнитной прослойки
4.3. Оптимизация свойств плёночных сэндвичей как магниторезистивного материала
4.1. Выводы к главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
БЛАГОДАРНОСТИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

тов показана точками на рис. 1.8,а. Видно, что с уменьшением I во всех случаях имеет место рост удельного сопротивления, подобный тому, который предполагает формула (1.3). Однако уровень р0 для плёнок, полученных разными авторами, несколько варьируется. На наш взгляд главную роль в этом играет микроструктура. По-видимому, для некоторых серий образцов средний размер кристаллитов О сопоставим с длиной свободного пробега электронов /(,. Поэтому технологически обусловленные колебания й заметным образом сказываются на величине ро.
Рис. 1.8,6 содержит имеющуюся в литературе информацию об анизотропии удельного магнитосопротивления Др в плёнках пермаллоя разных толщин [5,9,10,60]. Эти данные не столь обширны как данные по ро и отличаются ещё большим разбросом значений. Последнее обусловлено не только возможными структурными различиями объектов исследования, но и объективно большой случайной погрешностью в определении Др.
Правда, вопрос о влиянии толщины на анизотропию магнигосопротив-ления на сегодняшний день не имеет однозначного решения. На рис. 1.8,б можно проследить некоторую тенденцию к снижению Др при уменьшении I. Однако она не выходит за рамки обозначенного разброса экспериментальных значений Др. В работе [5], например, прямо указывается на отсутствие изменений анизотропии магнитосопротивления с толщиной по крайней мере при I > 10 нм. Однако в работе [9] речь идет об осциллирующем поведении зависимости Др(Х).
На рис. 1.8,в приведены некоторые литературные данные по зависимости магниторезитивного отношения от толщины пермаллоевых плёнок. Видно, что Др/ро растёт с увеличением толщины плёнок, а при большой Ь магни-тоторезистивное отношение приближается к значению массивного материала. Большой разброс экспериментальных данных, вероятно, связан с различными условиями получения и последующего отжига плёнок.
Для плёночных объектов, подобных исследуемым в данной работе.