Температурна стабільність кристалічної структури, електро- і магнетотранспортних властивостей функціональних наноструктур спін-клапанного типу Ni/Dy/Co

Abstract

Показано відносну температурну стабільність фазового стану, електро- і магнетотранспортних властивостей функціональних металевих плівкових наноструктур спін-клапанного типу Ni/Dy/Co у діапазоні температур 460–800 К. Встановлено, що товщина прошарку з Dy в межах dDy = 5–30 нм за товщини шару Ni 5 нм та Со 20 нм суттєво не впливає на кристалічну стру-ктуру зразків, фазовий склад яких відповідає ГЦК-Ni + квазіаморфний-Dy + ГЩП-Со + ГЦК-Со. Досліджено функціональні структури, що мають ані-зотропний характер залежностей магнетоопору від напрямку прикладено-го зовнішнього магнетного поля відносно напрямку струму, який не зале-жить від товщини прошарку та температури обробки. Максимальне зна-чення магнетоопору спостерігалось у свіжосконденсованих плівках тов-щиною dDy = 30 нм і складало 0,5% за кімнатної температури вимірювання, а після відпалювання до 800 К — за товщини dDy = 20 нм. Величина ко-ерцитивної сили не проявляє яскраво вираженої залежності від товщини прошарку з Dy, а відпалювання до 800 К призводить до її зростання. Різка зміна значень магнетоопору і коерцитивної сили у випадку зміни орієнта-ції зразків у зовнішньому магнетному полі дозволяє розглядати дану плів-кову наноструктуру як функціональний елемент електроніки.

transport properties of functional metallic film nanostructures of the spin-valve type Ni/Dy/Co, in the temperature range of 460–800 K, is shown. As established, the thickness of the Dy layer within dDy = 5–30 nm at thickness of Ni and Co layers of 5 nm and 20 nm, respectively, does not significantly af-fect the crystal structure of the samples, the phase composition of which cor-responds to f.c.c.-Ni + quasi-amorphous-Dy + h.c.p.-Co + f.c.c.-Co. The stud-ied functional structures are characterized by the anisotropic nature of the magnetoresistance dependencies on the direction of the applied external magnetic field in relation to the direction of the current, which does not de-pend on the layer thickness and temperature of treatment. The maximum value of magnetoresistance is observed in the as-deposited films at dDy = 30 nm and is 0.5% for measurement at room temperature, and after annealing up to 800 K—at dDy = 20 nm. The value of the coercive force does not show a pronounced dependence on the thickness of the Dy layer. Annealing the sam-ples to 800 K leads to the growth of the value of the coercive force. A sharp change of the values of magnetoresistance and coercive force at the changing of the samples orientation in an external magnetic field allows considered this film nanostructure as a functional element of electronics.