Особенности магнитных свойств аморфных и многослойных ферримагнитных пленок гадолиний-кобальт вблизи состояния магнитной компенсации

• Автор: Свалов, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 163 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СТРУКТУРА И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ПЛЁНОК НА ОСНОВЕ Зб-ПЕРЕХОДНЫХ И РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ (Обзор литературы).

1.1. Методы получения пленок с редкоземельными компонентами.

1.2. Особенности структуры пленок гадолиний-кобальт.

1.3. Магнитные свойства аморфных пленок вблизи состояния магнитной компенсации.

1.4. Спонтанная намагниченность и магнитная анизотропия многослойных пленок РЗ/ПМ.

2. ИССЛЕДУЕМЫЕ ОБРАЗЦЫ И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА

2.1. Исследуемые образцы.

2.2. Методики эксперимента.

3. МАГНИТНАЯ АНИЗОТРОПИЯ АМОРФНЫХ ПЛЁНОК Об-С'о
В ПРИСУТСТВИИ ПОВЕРХНОСТНОГО ОКИСЛЕННОГО СЛОЯ.
3.1. Аттестация аморфных пленок по однородности магнитных свойств.
3.1.1. Выявление и характеристика магнитных неоднородностей
типа «компенсационная поверхность».
3.1.2. Условия формирования и магнитные свойства поверхностного окисленного слоя.
3.2. Намагничивание аморфных пленок вб-Со вблизи компенсации.
3.2.1. Модель двухслойной пленки и ее экспериментальная проверка.
3.2.2. Модель изгиба магнитных подрешеток.
3.2.3. Парамагнитная восприимчивость подрешетки гадолиния.
3.3. Спиновая переориентация в аморфных пленках Об-Со при изменении температуры.

3.4. Особенности закритического состояния и вращающаяся анизотропия в аморфных пленках вб-Со.
3.5. Практическое приложение. Двухслойная пленка РеСоИРЕгбСо как материал для ячейки памяти с магниторезистивным считыванием.
Выводы к главе 3.
4. МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ИСКУССТВЕННЫХ ФЕРРИМАГНИТНЫХ СТРУКТУР [Ос1/Со]п.
4.1. Особенности спонтанной намагниченности в многослойных пленках типа всРСо.
4.1.1. Закономерности формирования спонтанной намагниченности в пленках Об/Со.
4.1.2. Влияние немагнитных прослоек и отжига на характеристики магнитной компенсации.
4.1.3. Особенности квазистатического намагничивания пленок.
4.2. Магнитная анизотропия многослойных пленок Об/Со.
4.3. ФМР в многослойных пленках вб/Со.
4.4. Практическое приложение. Спин-вентильные магниторезистивные структуры.
Выводы к главе 4.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

Перечень условных обозначений и сокращений
М5 - спонтанная намагниченность;
К - константа магнитной анизотропии;
Ки - константа перпендикулярной магнитной анизотропии;
Квр - константа вращающейся магнитной анизотропии;
Р - механический вращающий момент;
Тк - температура компенсации;
Тс - температура Кюри;
ДХ - неоднородность химического состава;
ОЛН - ось легкого намагничивания; а - угол раствора конуса легкого намагничивания;
О - фактор качества;
Ь - период структуры многослойной пленки; к- константа молекулярного поля;
Тотж - температура отжига;
Щ-ж - время отжига;
Н1 - поле фазового перехода в неколлинеарное состояние;
ГМС - гигантское магнитосопротивление;
Нь - поле связи;
КЛН - конус легкого намагничивания;
ПЛН - плоскость легкого намагничивания;
ПДГ - приповерхностная доменная граница;
СП - спиновая переориентация;
КВМ - кривая вращающих моментов;

Для исследования свойств пленок из них вырезались образцы размером 3 мм х 3 мм, хотя в отдельных случаях образцы могли иметь другие формы и другие размеры.
2.2. Методики эксперимента
Большая часть экспериментальных результатов, представленных в данной работе, получены с помощью вращательного анизометра. К достоинствам этой методики следует отнести возможность измерения как намагниченности, так и констант анизотропии в разных геометриях (внешнее поле вращается в плоскости образца или в плоскости, перпендикулярной плоскости образца), возможность температурных измерений, оперативность и простота в обслуживании, высокая чувствительность, что особенно важно при исследовании образцов малого объема.
В данной работе измерения проводились в автоматическом режиме. Он позволял измерять кривые вращающих моментов, т. е. зависимости вращающего момента от величины угла между ОЛН образца и направлением магнитного поля или при фиксированном угле зависимости вращающего момента от величины магнитного поля или температуры. Анизометр обеспечивает измерение вращающего момента в диапазоне 0,015-М),4 эрг. Для автоматизации применена фотокомпенсационная система. Рассмотрим работу анизометра согласно схеме, приведенной на рис. 2.2.
Образец (1), жестко связанный с керамическим штоком, помещен в
однородное магнитное поле. Электродвигатель осуществляет вращение
электромагнита (12) (т.е. магнитного поля) с частотой Уа об/мин, вследствие
чего происходит поворот образца и, соответственно, закручивание упругой
нити, с которой связан керамический шток. На зеркало (3), закрепленное на
подвесной системе, падает луч от лампочки (18). Луч отражается и попадает

на фотосопротивления (4), включенные в плечи мота постоянного тока. Вследствие закручивания нити, а, следовательно, и зеркала, происходит