Chia sẻ bài báo qua Email TĂNG CƯỜNG TRƯỜNG TRAO ĐỔI DỊCH THEO PHƯƠNG VUÔNG GÓC TRONG HỆ VẬT LIỆU [Co/Pd]/IrMn VỚI LỚP XEN GIỮA CoFe SIÊU MỎNG
Thông tin bài báo
Ngày nhận bài: 11/05/20 Ngày hoàn thiện: 30/05/20 Ngày đăng: 31/05/20Các tác giả
1. Nguyễn Thị Thanh Thủy, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội2. Cao Thị Thanh Hải, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội
3. Nguyễn Thị Huế, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội
4. Đinh Hùng Mạnh, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội
5. Vũ Hồng Kỳ, Viện Khoa học vật liệu - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam,
6. Đỗ Khánh Tùng, Viện Khoa học vật liệu - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam,
7. Nguyễn Thanh Hường, Viện Khoa học vật liệu - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam,
8. Nguyễn Thị Ngọc Anh
, Viện Khoa học vật liệu - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam,
Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
Tóm tắt
Trong nghiên cứu này, chúng tôi khảo sát ảnh hưởng của lớp xen giữa CoFe mỏng tới hiệu ứng trao đổi hiệu dịch theo phương vuông góc trong hệ vật liệu [Co/Pd]/IrMn. Các màng mỏng đa lớp được chế tạo bằng phương pháp phún xạ magnetron. Các đặc trưng cấu trúc và tính chất từ của các màng đa lớp được khảo sát bằng hệ đo nhiễu xạ tia X và hệ đo từ kế mẫu rung. Kết quả nghiên cứu cho thấy giá trị trường trao đổi dịch HEB theo phương vuông góc ở nhiệt độ phòng trong màng mỏng đa lớp [Co/Pd]/IrMn là tương đối cao (HEB ~ 98 Oe). Tuy nhiên giá trị HEB được tăng cường đáng kể khi có thêm một lớp CoFe mỏng (tCoFe = 0,3 - 1,2 nm) xen giữa lớp sắt từ [Co/Pd] và lớp phản sắt từ IrMn. Giá trị HEB đạt được cao nhất là 205 Oe với tCoFe = 0,8 nm, gấp hơn 2 lần so với hệ không có lớp CoFe xen giữa.
Từ khóa
Toàn văn:
PDFTài liệu tham khảo
[1]. W. H. Meiklejohn, and C. P. Bean, “New Magnetic Anisotropy,” Phys. Rev., vol. 102, no. 5, p. 1413, 1956.
[2]. W. H. Meiklejohn, and C. P. Bean, “New Magnetic Anisotropy,” Phys. Rev., vol. 105, no. 3, p. 904, 1957.
[3]. C. Leighton, J. Nogués, B. J. Jönsson-Åkerman, and I. K. Schuller, “Coercivity Enhancement in Exchange Biased Systems Driven by Interfacial Magnetic Frustration,” Phys. Rev. Lett., vol. 84, no. 15, p. 3466, 2000.
[4]. D. Schafer, P. L. Grande, L. G. Pereira, G. M. Azevedo, A. Harres, M. A. de Sousa, F. Pelegrini, and J. Geshev, “Antiparallel interface coupling evidenced by negative rotatable anisotropy in IrMn/NiFe bilayers,” J. Appl. Phys., vol. 117, no. 21, p. 215301, 2015.
[5]. A. E. Berkowitz, and K. Takano, “Exchange anisotropy-a review,” J. Magn. Magn. Mater., vol. 200, no. 1-3, pp. 552-570, 1999.
[6]. S. Giri, M. Patra, and S. Majumdar, “Exchange bias effect in alloys and compounds,” J. Phys.: Condens. Matter., vol. 23, p. 07321, 2011
[7]. S. S. P. Parkin, K. P. Roche, M. G. Samant, P. M. Rice, R. B. Beyers, R. E. Scheuerlein, E. J. O’Sullivan, S. L. Brown, J. Bucchigano, D. W. Abraham, Y. Lu, M. Rooks, P. L. Trouilloud, R. A. Wanner, and W. J. Gallagher, “Exchange-biased magnetic tunnel junctions and application to nonvolatile magnetic random access memory,” J. Appl. Phys., vol. 85, no. 8, pp. 5828-5833, 1999.
[8]. P. P. Freitas, R. Ferreira, S. Cardoso, and F. Cardoso, “Magnetoresistive sensors,” J. Phys.: Condens. Matter., vol. 19, no. 16, p. 165221, 2007.
[9]. B. Tudu, and A. Tiwari, “Recent Developments in Perpendicular Magnetic Anisotropy Thin Films for Data Storage Applications,” Vacuum, vol. 146, pp. 329-341, 2017.
[10]. R. Sbiaa, H. Meng, and S. N. Piramanayagam, “Materials with perpendicular magnetic anisotropy for magnetic random access memory,” Phys. Stat. Sol. RRL, vol. 5, no. 12, pp. 413-419, 2011.
[11]. S. Yanlin, and Z. Daoben (Eds.), High density data storage: Principle, Technology, and Materials, World Scientific, 2009.
[12]. K. Mohri, Y. Honkura, L. Panina, and T. Uchiyama, “Super MI sensor: recent advances of amorphous wire and CMOS-IC magneto-impedance sensor,” J. Nanosci. Nanotech., vol. 12, no. 9, pp. 7491-7495, 2012.
[13]. A. V. Kimel, A. Kirilyuk, P. A. Usachev, R. V. Pisarev, A.M. Balbashov, and T. Rasing, “Ultrafast non-thermal control of magnetization by instantaneous photomagnetic pulses,” Nature, vol. 435, pp. 655-657, (2005).
[14]. T. Satoh, S.-J. Cho, R. Iida, T. Shimura, K. Kuroda, H. Ueda, Y. Ueda, B. A. Ivanov, F. Nori, and M. Fiebig, “Spin Oscillations in Antiferromagnetic NiO Triggered by Circularly Polarized Light,” Phys. Rev. Lett., vol. 105, p. 077402, 2010.
[15]. S. Wienholdt, D. Hinzke, and U. Nowak, “THz Switching of Antiferromagnets and Ferrimagnets,” Phys. Rev. Lett., vol. 108, p. 247207, 2012.
[16]. A. Mougin, S. Mangin, J.-F. Bobo, and A. Loidl, “New Trends in Magnetic Exchange Bias,” Eur. Phys. J. B, vol. 45, p. 155, 2005
[17]. F. Garcia, J. Sort, B. Rodmacq, S. Auffret, and B. Dieny, “Large anomalous enhancement of perpendicular exchange bias by introduction of a nonmagnetic spacer between the ferromagnetic and antiferromagnetic layers,” Appl. Phys. Lett., vol. 83, no. 17, p. 3537, 2003.
[18]. S. van. Dijken, J. Moritz, and J. M. D. Coey, “Correlation between perpendicular exchange bias and magnetic anisotropy in IrMn/[Co∕Pt]n and [Pt∕Co]n/IrMn multilayers,” J. Appl. Phys., vol. 97, no. 6, p. 063907, 2005.
[19]. P. F. Carcia, “Perpendicular magnetic anisotropy in Pd/Co and Pt/Co thin-film layered structures,” J. App. Phys., vol. 63, no. 10, p. 5066, 1988.
[20]. C. W. Barton, and T. Thomson, “Magnetisation reversal in anisotropy graded Co/Pd multilayers,” J. Appl. Phys., vol. 118, no. 6, p. 063901, 2015.
[21]. C. P. Li, Nanofabrication, nanomagnetism and other applications of nanostructures. Diss. UC San Diego, 2007.
[22]. N. T. Hue, N. T. T. Thuy, C. T. T. Hai, D. H. Manh, D. H. Manh , V. D. Lam, N. V. Dang, and N. T. N. Anh, “Tunable perpendicular exchange bias and coercivity in [Co/Pd]/IrMn multilayers,” TNU - J. Sci. Tech., vol. 200, no. 7, pp. 141-148, 2019.
[23]. Y. F. Liu, J. W. Cai, and S. L. He, “Large perpendicular exchange bias in IrMn/CoFe/[Pt/Co] multilayers grown on a Ta/Pt buffer layer,” J. Phys. D: Appl. Phys., vol. 42, no. 11, p. 115002, 2009.
[24]. L. Lin, S. Kim, and S. Bae, “Effects of Co80Fe20 insertion layer on perpendicular exchange bias characteristics in [Pd/Co]5/FeMn bilayered thin films,” J. Phys., vol. 101, no. 9, p. 09066, 2007.
[25]. G. Anderson, Y. Huai, and L. Miloslawsky, “CoFe/IrMn exchange biased top, bottom, and dual spin valves,” J. App. Phys., vol. 87, no. 9, p. 6989, 2000.
[26]. R. Law, R. Sbiaa, T. Liew, and T. C. Chong, “Effects of Ta seed layer and annealing on magnetoresistance in CoFePd-based pseudo-spin-valves with perpendicular anisotropy,” Appl. Phys. Lett., vol. 91, no. 24, p. 242504, 2007.
[27]. T. Tahmasebi, S. N. Piramanayagam, R. Sbiaa, R. Law, and T. C. Chong, “Effect of different seed layers on magnetic and transport properties of perpendicular anisotropic spin valves,” IEEE Trans. Magn., vol. 46, no. 6, p. 1933, 2010.
[28]. H. Nemoto, H. Nakagawa, and Y. Hosoe, “Dependence of Co/Pd Superlattice Properties on Pd Layer Thickness,” IEEE Trans. Magn., vol. 39, no. 5, pp. 2714-2716, 2003.
[29]. H. J. Zhang, S. Yamamoto, Y. Fukaya, M. Maekawa, H. Li, A. Kawasuso, T. Seki, E. Saitoh, and K. Takanashi, “Current-induced spin polarization on metal surfaces probed by spin-polarized positron beam,” Sci. Rep., vol. 4, p. 4844, 2014.
[30]. M. Fecioru-Morariu, G. Guntherodt, M. Ruhrig, A. Lamperti, and B. Tanner, “Exchange coupling between an amorphous ferromagnet and a crystalline antiferromagnet,” J. Appl. Phys., vol. 102, no. 5, p. 053911, 2007.
[31]. I. L. Castro, V. P. Nascimento, E. C. Passamani, A.Y. Takeuchi, C. Larica, M. Tafur, and F. Pelegrini, “The role of the (111) texture on the exchange bias and interlayer coupling effects observed in sputtered NiFe/IrMn/Co trilayers,” J. Appl. Phys., vol. 113, no. 20, p. 203903, 2013.
[32]. J. Nogués, and I. K. Schuller, “Exchange bias,” J. Magn. Magn. Mater., vol. 192, pp. 203-232, 1999.
[33]. D.-T. Ngo, Z. L. Meng, T. Tahmasebi, X. Yu, E. Thoeng, L. H. Yeo, A. Rusydi, G. C. Han, and K.-L. Teo, “Interfacial tuning of perpendicular magnetic anisotropy and spin magnetic moment in CoFe/Pd multilayers,” J. Magn. Magn. Mater., vol. 350, pp. 42-46, 2014.Các bài báo tham chiếu
- Hiện tại không có bài báo tham chiếu