Структурные и магнитные свойства CoPt(111) пленок, полученных с помощью твердофазных реакций
Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau
Рубрика: Технологические процессы и материалы
Статья в выпуске: 1 т.16, 2015 года.
Бесплатный доступ
Исходные Co(001)/Pt(111) плёночные структуры получены последовательным термическим осаждением слоя Со с кубической кристаллической решеткой и Pt(111) из мишени, распыляемой с использованием методики магнетронного распыления на монокристаллическую подложку MgO(001) в вакууме 10 -6 торр. В экспериментах использовались образцы с 1Со:3Pt и 1Со:1Pt атомным отношением общей толщиной порядка 300 нм. Исходные образцы отжигались в диапазоне температур от 250 до 850 ºС с шагом 50 ºС в течение 40 мин. Рентгеноструктурные исследования показали, что в двухслойных структурах с атомным соотношением реагентов 1/3, при температурах отжига Т = 500 и 850 ºС в результате межслойного химического взаимодействия формируются фазы эпитаксиального кубического соединения CoPt 3 (L1 2 ) c ГЦК-решеткой (a = 3,856 Å). Отжиги этих же структур с соотношением 1/1 приводят к формированию второй фазы СoPt (L1 0 ) с тетрагональным искажением, которая способствует получению высоких значений константы одноосной магнито-кристаллографической анизотропии K 1 и определяет легкое направление намагничивания (ось c). Синтезированный образец, состоящий из двух магнитных фаз, имеет намагниченность насыщения, сопоставимую со значением М S для пленки L1 2 -CoPt 3 , плоскостную анизотропию с К 1 = 5,6 · 10 5 эрг/см 3 и Н С ~ 10 3 Э. Вновь сформированная L1 0 -CoPt-фаза растет эпитаксиально на базе предварительно синтезированной L1 2 -CoPt 3 -фазы с тем же ориентационным соотношением.Особенностями пленки с атомным соотношением Co/Pt = = 1/1 при Т = 850 ºС является наличие «вращательной» анизотропии, обусловленное обменным взаимодействием двух сформированных упорядоченных фаз CoPt(111) и CoPt 3 (111) с ферромагнитным порядком, и легкую ось, которую можно переориентировать наложением магнитного поля. Меняя соотношение реагентов в системе, существует возможность изменять последовательность фазообразования.
Похожие статьи в разделе Ботаника
![Синтез и строение цис-[дихлоро(трифенилфосфин)(диэтилсульфоксидо)-платины(II)]](/file/thumb/147233104.png "Синтез и строение цис-[дихлоро(трифенилфосфин)(диэтилсульфоксидо)-платины(II)]")
Короткий адрес: https://sciup.org/148177400
IDS: 148177400 | УДК: 583.975
Structural and magnetic properties of CoPt(111) films obtained by using solid-phase reactions
The original Co(001)/Pt(111) film structures are obtained by consequent thermal deposition layer with a cubic crystal lattice and Pt(111) from the target, sprayed using a magnetron sputtering technique on a single crystal substrate of MgO(001) in a vacuum of 10 -6 Torr. In the experiments,samples1Сo:3Pt and1Сo:1Pt atomicratio of the totalthickness of about 300 nm are used.Initial samples were annealed inthe temperature range fromto250 ºCto850 ºCinincrements of 50 for 40 minutes. X-ray diffraction analysis showed that in two-layer structures with the atomic ratio of reagents 1/3, at temperatures of annealing at T = 500 and 850 ºС in the interlayer chemical interaction to form phase epitaxial cubic compounds CoPt 3 (L1 2 ) c FCC-lattice (a = 3.856 Å). Annealingof thesesamestructures with 1/1lead to the formation of the second phaseCoPt(L1 0 )withtetragonal distortion, which helps to ensure ahigh value ofthe uniaxialmagnetocrystallineanisotropyconstantK 1 anddetermineseasymagnetization direction(axisc).Synthesizedsample consisting oftwomagnetic phases isthe saturation magnetization, comparable with the value ofM S for the filmL1 2 -CoPt 3 ,planaranisotropywithK 1 = 5.6 ·10 5 erg / sm3andH c ~10 3 E.Newly formedL1 0 -CoPtphasegrowsepitaxiallyon the basis ofpre-synthesized L1 2 -CoPt 3 phasewith the sameorientation relationship. The newly formedL1 0 -CoPtphasegrowsepitaxiallyon the basis ofpre-synthesized L1 2 -CoPt 3 phasewith the sameorientation relationship. Featuresfilms withatomic ratio of Co / Pt = 1/1 at T = 850 ºCis the presence of“rotational” anisotropy due to the exchange interactionof twoordered phases formedCoPt (111) and CoPt 3 (111) with a ferromagneticorder andan easy axis, which can beapplied a magneticfieldto refocus. By changing the ratio of the reactantsin the system, it is possible tochange the sequence ofphase formation.
Список литературы Структурные и магнитные свойства CoPt(111) пленок, полученных с помощью твердофазных реакций
- Interplay between structural and magnetic properties of L1(0)-FePt(001) thin films directly grown on MgO(001)/F. M. Almeida //J. of Applied Physics. 2009. P. 105
- Size and shape effects on the order-disorder phase transition in CoPt nanoparticles/D. Alloyeau //Nature Mater. 2009. P. 940
- Influence of cristal structure on the perpendicukar magnetic anisotropy of an epitaxial CoPt alloy/J. C. A. Huang //J. of Applied Physics. 1999. P. 85-90
- Initial preorder as condition for L10 ordering in ultrathin CoPt films/L. Reichel //J. of Applied Physics. 2013. P. 114
- Electric-field control of surface magnetic anisotropy: a density functional approach/H. Zhang //New J. Physics. 2009. Vol. 11. P. 51-57
- On the relationship of magnetocrystalline anisotropy and stoichiometry in epitaxial L10 CoPt (001) and FePt (001) thin films/K. Barmak /J. of Applied Physics. 2005. P. 98
- Enhancement of perpendicular magnetic anisotropy through reduction of Co-Pt interdiffusion in (Co/Pt) multilayers/S. Bandiera //J. of Applied Physics. 2012. Vol. 100. P. 42-47
- Evolution of structure and magnetic properties of sputter-deposited CoPt thin films on MgO(111) substretes/A-Ch. Sun //Scripta Materials. 2009. P. 61-73
- Structural studies of high-Ku metastable CoPt thin fikms with long-range order/Fu-Te Yuan //J. of Applied Physics. 2012. P. 111-116
- Lin C.-J., Gorman G. L. Evaporated CoPt Alloy films with strong perpendicular magnetic anisotropy//J. of Applied Physics, 1992. P. 1600
- Low temperature growth of FePt and CoPt films on MgO(111) substrate/F.-T. Yuan //J. of Applied Physics. 2011. P. 109
- MBE-Growth of Chemically-Ordered Co-Pt and Fe-Pt Alloy Phases/R. F. C. Farrow //The epitaxial growth process. 1994. P.106
- Magnetic and Structural Properties of Granular Films Al2O3-FePd3 Synthesized by Aluminothermy/В. С. Жигалов //Solid State Phenomenon. 2014. P. 215-218
- Самораспространяющийся высокотемпературный синтез в эпитаксиальных Pt/Co/MgO(001) тонких пленках/В. Г. Мягков //Физика твердого тела. 2000. T. 42. C. 937
- Суху Р. Магнитные тонкие пленки. М.: Мир, 1967. 175 с
