Deformation and Magnetoresistive Properties of Low Entropy Functional Film Materials Based on Fe and Pd or Pt

Abstract

У статті наведені результати досліджень магніторезистивних властивостей низькоентропійних нанорозмірних плівкових матеріалів на основі Fe та Pd або Pt. Зразки формувалися методом пошарової конденсації з наступною термооброкою, що дозволило отримати системи з атомним упорядкуванням, в яких реалізуються ефекти анізотропного (АМР) і гігантського (ГМО) магнітоопору. Дослідження проводилися в трьох геометріях вимірювання. Товщину окремих шарів плівкових матеріалів підбирали таким чином, щоб відповідно до діаграм стану Fe-Pd та Fe-Pt для масивних зразків в плівкових системах стабілізувались стійкі в широкому інтервалі температур фази FePd або FePt і FePd3 або FePt3, що підтверджено електронографічними дослідженнями. У таких сплавах спостерігалися аномально малі (від 1,9 до 2,2 одиниць) значення коефіцієнта тензочутливості при деформації до 2 % та ознаки ГМО з малою амплітудою від 0,1 до 0,4 %. Установлено, що плівкові сплави на основі Fe і Pd або Pt можуть бути використані як чутливі елементи гнучких датчиків магнітного поля з широким робочим діапазоном температур.

In the paper, the magnetoresistive properties of low entropy nanoscale film materials based on Fe and Pd or Pt are studied. The samples were formed by the method of layer-by-layer condensation followed by annealing, which made it possible to obtain systems with an atomic ordering in which the effects of anisotropic (AMR) and giant (GMR) magnetoresistance can be realized. Studies of magnetoresistive properties were carried out in three measurement geometries. The thickness of individual layers of film materials was selected in such a way that, in accordance with the state diagrams of Fe-Pd and Fe-Pt for bulk samples, the Fe3Pd or Fe3Pt phases; FePd or FePt and FePd3 or FePt3 were stabilized in the film systems, which is confirmed by electronographic studies. In this film alloys we observed abnormally small (from 1.9 to 2.2 units) values of the strain coefficient at deformation up to 2 % and GMR signs with a small amplitude from 0.1 to 0.4 %. It was established that film alloys based on Fe and Pd or Pt can be used as sensitive elements of flexible magnetic field sensors, as they are thermally stable in a wide temperature range.