Структура и магнитотранспортные свойства многослойных наноструктур Co77Fe17Ni6/Cu96In4 и Co77Fe17Ni6/Cu с эффектом гигантского магнитосопротивления

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследованы структурные и магниторезистивные свойства многослойных наноструктур Co77Fe17Ni6/Cu и Co77Fe17Ni6/Cu96In4 с количеством магнитных слоев и немагнитных прослоек от 1 до 11. Показано, что в наноструктурах с прослойками Cu96In4 формируются острая аксиальная текстура ⟨111⟩, более совершенные интерфейсы и наблюдается относительно малый гистерезис магнитосопротивления. Методом атомно-силовой микроскопии оценены шероховатость поверхности и размер кристаллитов в исследуемых образцах. Обнаружено, что с увеличением числа слоев в образцах на основе сплава Cu96In4 размер кристаллитов от слоя к слою изменяется слабо в интервале 18–22 нм, в то время как в образцах на основе меди наблюдается значительное увеличение размеров кристаллитов. В сверхрешетках с прослойками Cu обнаружен эффект десятикратного уменьшения магнитосопротивления при малом увеличении толщины слоев Co77Fe17Ni6 от 1.5 до 2 нм.

Об авторах

И. А. Найданов

Институт физики металлов УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: naydenus@mail.ru
Россия, ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620108

М. А. Миляев

Институт физики металлов УрО РАН

Email: naydenus@mail.ru
Россия, ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620108

В. В. Проглядо

Институт физики металлов УрО РАН

Email: naydenus@mail.ru
Россия, ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620108

В. В. Устинов

Институт физики металлов УрО РАН

Email: naydenus@mail.ru
Россия, ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620108

Список литературы

  1. Parker M.R., Hossain S., Seale D., Barnard J.A., Tan M., Fujiwara H. Low-field giant magnetoresistance in Co/Cu, CoFe/Cu and CoNiFe/Cu multilayer systems // IEEE Trans. on Magn. 1994. V. 30. № 2. P. 358–363.
  2. Hossain S., Seale D., Qiu G., Jarratt J., Barnard J.A., Fujiwara H., Parker M.R. Hysteresis reduction in NiFeCo/Cu multilayers exhibiting large low-field giant magnetoresistance // J. Appl. Phys. 1994. V. 75. № 10. P. 7067–7069.
  3. Milyaev M.A., Bannikova N.S., Naumova L.I., Proglyado V.V., Patrakov N.P., Glazunov N.P., Ustinov V.V. Effective Co-rich ternary CoFeNi alloys for spintronics application // J. Alloys Compounds 2021. V. 854. № 157171.
  4. Миляев М.А., Банникова Н.С., Наумова Л.И., Проглядо В.В., Патраков Е.И., Каменский И.Ю., Устинов В.В. Магнитосопротивление сверхрешеток CoFeNi/Cu с различным составом ферромагнитного сплава // ФММ. 2019. Т. 120. № 9. С. 905–912.
  5. Банникова Н.С., Миляев М.А., Наумова Л.И., Криницина Т.П., Патраков Е.И., Проглядо В.В., Чернышова Т.А., Устинов В.В. Сверхрешетки NiFeCo/Cu с высокой магниторезистивной чувствительностью и слабым гистерезисом // ФТТ. 2016. Т. 58. № 10. С. 1940–1946.
  6. Банникова Н.С., Миляев М.А., Наумова Л.И., Патраков Е.И., Проглядо В.В., Каменский И.Ю., Рябухина М.В., Устинов В.В. Гигантское магнитосопротивление и гистерезисные явления в сверхрешетках CoFe/Cu с высокосовершенной кристаллографической текстурой // ФММ. 2018. Т. 119. № 11. С. 1132–1137.
  7. Zou W., Wadley H.N.G., Zhou X.W., Johnson R.A. Composition-morphology-property relations for giant magnetoresistance multilayers grown by RF diode sputtering // J. Vac. Sci. Technol. 2001. V. 674. P. 2414–2419.
  8. Rafaja D., Ebert J., Miehe G., Martz G., Knapp M., Stahl B., Ghafari M., Hahn H., Fuess H., Schmollngruber P., Farber P., Siegle H. Changes in the real structure and magnetoresistance of Co90Fe10/Cu and Co90Fe10/Cu85Ag10Au5 multilayers after annealing // Thin Solid Films. 2004. V. 460. P. 256–263.
  9. Milyaev M.A., Naumova L.I., Proglyado V.V., Pavlova A.Yu., Makarova M.V., Patrakov E.I., Glazunov N.P., Ustinov V.V. Advantages of using Cu(1-x) Inx alloys as spacers in GMR multilayers // J. Alloys Compound. 2022. V. 917. № 165512.
  10. Imry Y., Ma S.-K. Random-field instability of the ordered state of continuous symmetry // Phys. Rev. Lett. 1975. V. 32. P. 1399–1401.
  11. Alben H., Becker H., Chi M.C. Random anisotropy in amorphous ferromagnets // J. Appl. Phys. 1978. V. 49. P. 1653–1658.
  12. Zhao Y.-P., Gamache R.M., Wang G.-C., Lu T.-M., Palasantzas G., De Hosson J.T.M. Effect of surface roughness on magnetic domain wall thickness, domain size, and coercivity // J. Appl. Phys. 2001. V. 89. № 2. P. 1325–1330.
  13. Verbeno C.H., Zazvorka J., Nowak J., Veis M. Magnetic coercivity control via buffer layer roughness in Pt/Co multilayers // J. Magn. Magn. Mater. 2023. V. 585. № 171124.
  14. Nakagawa S., Yoshikawa H. Effect of roughness and continuity of Co layers to magnetic properties of Co/Pd multilayers // J. Magn. Magn. Mater. 2005. V. 287. P. 193–198.
  15. Slonczewski J.C. Fluctuation Mechanism for Biquadratic Exchange Coupling in Magnetic Multilayers // Phys. Rev. Lett. 1991. V. 67. № 22. P. 3172–3175.
  16. Demokritov S., Tsymbal E., Grünberg P., Zinn W., Schuller I.K. Magnetic-dipole mechanism for biquadratic interlayer coupling // Phys. Rev. B. 1994. V. 49. № 1. P. 720–723.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать