Структура, магнитные и магниторезистивные свойства трехслойных пленок Co/Cu/Co

• Автор: Буркова, Ирина Николаевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Уссурийск
• Количество страниц: 111 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Магнитные свойства многослойных пленок
1.2. Гигантский магниторезистивный эффект многослойных пленок
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Магнетронный метод получения пленок
2.2. Электронно-микроскопический метод исследования
структуры пленок
2.3. Методика измерения магнетосопротивления
2.4. Измерение магнитных параметров мультислойных
пленок Со/Си/Со
2.5. Измерение толщины пленок
ГЛАВА 3. ТРЕХСЛОЙНЫЕ ПЛЕНКИ Со/Си/Со
3.1. Структура и магнитные свойства пленок Со/Си/Со
3.1.1. Кристаллическая и доменная структура
3.1.2. Зависимость эффективной намагниченности и коэрцитивной силы от толщины медной прослойки
3.1.3. Зависимость эффективной намагниченности и коэрцитивной силы от толщины ферромагнитных слоев
3.2. Поведение структуры и магнитных параметров при термомагнитной обработке
3.2.1. Кристаллическая и доменная структура отожженных
пленок Со/Си/Со
3.2.2. Зависимость эффективной намагниченности и коэрцитивной силы
пленок Со/Си/Со от температуры отжига
3.3. Выводы
ГЛАВА 4. ГИГАНТСКОЕ МАГНЕТОСОПРОТИВЛЕНИЕ ТРЕХСЛОЙНЫХ ПЛЕНОК Со/СиУСо
4.1. Зависимость гигантского магнетосопротивления от толщины немагнитной прослойки
4.1.1. Удельное сопротивление пленок Со/Си/Со с разной толщиной парамагнитной прослойки. Зависимость магниторезистивного эффекта от толщины медной прослойки
4.1.2. Магнитные и магниторезистивные петли. Определение антиферромагнитной доли и поля насыщения
4.1.3. Зависимость гигантского магниторезистивного эффекта от температуры измерения
4.2. Зависимость ГМС от толщины ферромагнитных слоев
4.2.1. Зависимость магниторезистивного эффекта от толщины слоев Со
4.2.2. Магнитные и магниторезистивные петли гистерезиса. Доля антиферромагнитно упорядоченных областей
4.3. Поведение ГМР эффекта при термомагнитном отжиге
4.3.1. Влияние термомагнитной обработки на магниторезистивный эффект
4.3.2. Магниторезистивные петли и поле насыщения отожженных
пленок
4.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ
На- современном этапе развития физики тонких магнитных пленок основным объектом исследования продолжают оставаться сложные многослойные структуры с ультратонкими чередующимися магнитными и немагнитными слоями. Реализация таких искусственных периодических структур, обладающих свойствами, которыми не обладают природные вещества, уже нашла свое практическое применение в создании полупроводниковых приборов на сверхрешетках, где методом молекулярнолучевой эпитаксии можно получить практически любую сверхрешеточную структуру. Наиболее широко используются сегодня многослойные полупроводниковые структуры в качестве всевозможных оптических покрытий (фильтры, зеркала и т.д.). Что касается магнитных структур, то они широко используются в современной микроэлектронике, электро- и радиотёхнике, технике звуко- и видеозаписи, компьютерной технике как материалы -носители информации с продольным и вертикальным способами записи.
Возможность реализовать различные магнитные характеристики в многослойных структурах, например, сочетание магнитомягких свойств с высокой намагниченностью и низкими потерями на гистерезис, играет большую роль при изготовлении магнитных интегральных головок и преобразователей со сравнительно высоким уровнем выходного сигнала. В лучших накопителях информации используются тонкопленочные магнитные и магниторезистивные головки различных модификаций.
Большое внимание уделяется в настоящее время и магниторезистивным датчикам на основе металлических многослойных структур. Магнетосопротивление многослойных датчиков на основе Со и Бе более чем на порядок превосходит Д&/Я обычных магниторезистивных тонкопленочных

пленки, доменные границы на изображении проявляются в виде темных (уменьшение электронной плотности) или светлых (перекрытие электронных лучей) линий в зависимости от направления намагниченности в соседних доменах. Границы, изображаемые темными линиями, называют "рассеивающими", а светлыми - "собирающими". Изменение направления намагниченности внутри домена (тонкая структура намагниченности в домене или рябк намагниченности) проявляется на изображении в виде тонких светлых и темных волнообразных линий, перпендикулярных направлению намагниченности насыщения (/*). На рис. 2.56 показано, что при переходе от режима перефокусировки к режиму недофокусировки (и наоборот) контраст изображения изменяется на противоположный: светлые доменые границы становятся темными, а темные - светлыми. Величина дефокусорки выбирается в зависимости от объекта и предмета исследований и может колебаться от долей миллиметра до нескольких десятков сантиметров.
Для наблюдения доменной структуры образцов использовали объективные линзы для фокусирования электронных лучей, прошедших через пленку, и апертурную диафрагму для частичного перекрытия электронного потока. .На рис. 2.6 показано, как наблюдалось изображение доменной структуры одного ферромагнитного слоя, в котором векторы намагниченности лежат в плоскости образца и антипараллельно направлены для соседних доменов. В этом случае в задней фокальной плоскости будут находиться два пятна. Внося апертурную диафрагму над одним из пятен, все домены с одинаковым направлением намагниченности на изображении проявятся темными областями, а домены с противоположным направлением вектора намагниченности - светлыми. Расстояние от центра до пятен, изображающих домены, зависит от величины намагниченности доменов, перпендикулярной к траектории падающего электронного луча.
В исследуемых трехслойных пленках Со/Си/Со мы наблюдали ферромагнитно связанные области, векторы намагниченности в которых