Вплив параметрів магнітного та немагнітного шарів на процеси дисипації у багатошарових наноструктурах з антиферомагнітним компонентом

Abstract

У даній роботі виконано експериментальні дослідження магнітної релаксації у багатошарових нано- структурах АФМ/Cu/ФМ (АФМ = Mn80Ir20 – антиферомагнетик, ФМ = Ni80Fe20 – феромагнетик) з різними товщинами магнітного та немагнітного (Сu) шарів. Зразки були виготовлені методом магнетронного напилення. Ефекти спінової накачки в системі ФМ/АФМ спостерігалися з використанням методу феромагнітного резонансу (ФМР), а саме, по уширенню лінії ФМР. У результаті виконання роботи знайдено магнітні параметри зразків, зокрема величину намагніченості та одноосної анізотропії. Аналізуючи експериментальні дані та провівши моделювання, знайдено внесок в параметр затухання намагніченості, викликаний ефектом спінової накачки (asp) для кожного зі зразків серії. Встановлено, що на величину (asp) впливає як товщина магнітного, так і (в певних випадках) немагнітного шарів. Отримані результати є корисними для подальшого дослідження дисипативних явищ у спінтронних пристроях на основі антиферомагнетиків.

В данной работе выполнены экспериментальные исследования магнитной релаксации в много- слойных наноструктурах АФМ/Cu/ФМ(АФМ = Mn80Ir20 – антиферромагнетик, ФМ = Ni80Fe20 – ферромагнетик) с различными толщинами магнитного и немагнитного (Сu) слоев. Образцы были изготовлены методом магнетронного напыления. Эффекты спиновой накачки в системе ФМ/АФМ наблюдались с использованием метода ферромагнитного резонанса (ФМР), а именно, по уширению линии ФМР. В результате выполнения работы найдены магнитные параметры образцов, в частности величина намагниченности и одноосной анизотропии. Анализируя экспериментальные данные и проведя моделирование, найдено вклад в параметр затухания намагниченности, вызванный эффектом спиновой накачки (asp) для каждого из образцов серии. Установлено, что на величину asp влияет как толщина магнитного, так и (в определенных случаях) немагнитного слоев. Полученные результаты являются полезными для дальнейшего исследования диссипативных явлений в спинтронных устрой- ствах на основе антиферромагнетиков.

The experimental research of magnetic relaxation in multilayer nanostructures AFM/Cu/FM (AFM = Mn80Ir20 – antiferromagnet, FM = Ni80Fe20 – ferromagnetic) with different thicknesses of the magnetic and non-magnetic (Cu) layers were done in this work. Samples were prepared by magnetron sputtering. The effects of the spin pumping in system FM/AFM were observed with the use of ferromagnetic resonance (FMR), namely, on broadening of FMR line. As a result of the work the magnetic parameters of samples, including the value of the magnetization and uniaxial anisotropy were found. By analyzing the experimental data and conducting the simulation the contribution to setting of the magnetization attenuation caused by spin pumping effect (asp) for each series sample was found. It was established that the value asp affects the thickness of the magnetic and (in some cases) nonmagnetic layers. Obtained results are useful for further study of dissipative effects in spintronic devices based on antiferromagnets.