Вплив структурно-фазового стану на магніторезистивні властивості плівкових систем на основі FexNi100 – x та Cu

Abstract

Досліджені структурно-фазовий склад і магніторезистивні властивості свіжосконденсованих та ві- дпалених за температур 400, 550 та 700 К тришарових плівкових систем на основі феромагнітного сплаву FexNi100 – x (F – шари) та Cu (N – шар). Встановлено, що фазовий склад плівок із товщинами шарів dF = 10-50 нм і dN = 5-20 нм та концентрацією Fe у магнітних шарах х = 20-40 % відповідає ГЦК фазам Ni3Fe (а = 0,355-0,358 нм) та ГЦК-Cu. Плівки із х = 50-60 % також мають двофазний склад ГЦК- NiFe (а = 0,358-0,362 нм) та ГЦК-Cu. Після відпалювання таких плівок за температури 700 К утво- рюються тверді розчини (Ni3Fe, Cu) та (NiFe, Cu) відповідно. Для зразків із х > 60 % фазовий склад як свіжосконденсованих, так і відпалених за температури 700 К тришарових зразків відповідає ОЦК-(FeNi) + ГЦК-Cu. Показано, що в інтервалі товщин шарів dN = 5-15 нм та dF = 25-40 нм (х > 10 %) для сві- жосконденсованих тришарових плівок реалізується спін-залежне розсіювання електронів.

Исследованы структурно-фазовый состав и магниторезистивные свойства свежесконденсированных и отожженных при температурах 400, 550 и 700 К трехслойных пленочных систем на основе ферромагнитного сплава FexNi100 – x (F – слои) и Cu (N – слой), полученных методом послойной конденсации металлов. Установлено, что фазовый состав пленок с толщинами слоев dF = 10-50 нм и dN = 5-20 нм и концентрацией никеля в магнитных слоях х = 20-40 % соответствует ГЦК фазам Ni3Fe (а = 0,355-0,358 нм) и ГЦК-Cu. Пленки с х = 50-60 % также имеют двофазный состав ГЦК-NiFe (а = 0,358-0,362 нм) и ГЦК-Cu. После отжига таких пленок при температуре 700 К в данных системах образуются твердые растворы (Ni3Fe, Cu) и (NiFe, Cu) соответственно. Для образцов с х > 60 % фазовый состав как свежесконденсированних, так и отожженных при температуре 700 К трехслойных образцов соответствует ОЦК-(Fe-Ni) + ГЦК-Cu. Показано, что в интервале толщин слоев dN = 5-15 нм и dF = 25-40 нм (cNi = 90 %) для свежесконденсированных трехслойных пленок реализуется спин-зависимое рассеивание электронов.

The structural-phase composition and magnetoresistive properties of as-deposited and annealed at 400, 550 and 700 K temperatures of the layered film systems based on ferromagnetic alloy (FexNi100 – x) (F – layers) and Cu (N – layer) obtained layer by layer condensation method were investigated. A phase state of the film samples (dF = 10-50 nm and dN = 5-20 nm, х = 20-40 %) is fcc-Ni3Fe (а = 0,355-0,358 nm) and fcc-Cu phases. The samples with Ni concentration in magnetic layers х = 50-60 % have a two-phase structure – fcc-NiFe (а = 0,358-0,362 nm) + fcc-Cu. After annealing at 700 K in these systems are formed solid solutions (Ni3Fe, Cu) and (NiFe, Cu), respectively. For the as-deposited and annealed at 700 K samples with х > 60 % the phase state is bcc-(FeNi) + fcc-Cu. In the thickness layers range dN = 5-15 nm and dF = 25-40 nm (cNi = 90 %) for three-layers samples realized spin-dependent scattering of electrons was shown.