Особенности формирования многослойных периодических систем Dy/Co при магнетронном напылении

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Комбинацией рентгеновских и магнитометрических методов исследований показано, что при магнетронном напылении многослойных периодических систем Dy/Co происходит образование интерметаллидов DyCo2 и DyCo3. Основной причиной фазообразования различных интерметаллидов является структурное состояние буферного слоя – кристаллического в случае кристаллической подложки и аморфного в случае стеклянной.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Г. В. Пруцков

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: makarova@imp.uran.ru
Россия, пл. Академика Курчатова, 1, Москва, 123182

И. А. Субботин

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: makarova@imp.uran.ru
Россия, пл. Академика Курчатова, 1, Москва, 123182

Е. А. Кравцов

Институт физики металлов УрО РАН; Уральский федеральный университет

Email: makarova@imp.uran.ru
Россия, ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620108; ул. Мира, 19, Екатеринбург, 620002

М. В. Макарова

Институт физики металлов УрО РАН; Уральский федеральный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: makarova@imp.uran.ru
Россия, ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620108; ул. Мира, 19, Екатеринбург, 620002

М. А. Миляев

Институт физики металлов УрО РАН; Уральский федеральный университет

Email: makarova@imp.uran.ru
Россия, ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620108; ул. Мира, 19, Екатеринбург, 620002

Э. М. Пашаев

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: makarova@imp.uran.ru
Россия, пл. Академика Курчатова, 1, Москва, 123182

Список литературы

  1. Tudu B., Ashutosh T. Recent Developments in Perpendicular Magnetic Anisotropy Thin Films for Data Storage Applications // Vacuum. 2017. V. 146. P. 329–341.
  2. Mangin S., Gottwald M., Lambert C.-H., Steil D. Engineered materials for all-optical helicity-dependent magnetic switching // Nature Materials. 2014. V. 13. P. 286–292.
  3. Hansen P., Klahn S., Clausen C., Much G., Witter K. Magnetic and magneto-optical properties of rare-earth transition-metal alloys containing Dy, Ho, Fe, Co // J. Appl. Phys. 1991. V. 69. P. 3194–3207.
  4. Schubert C., Hassdenteufel A., Matthes P., Schmidt J., Helm M., Bratschitsch R., Albrecht M. All-optical helicitydependent magnetic switching in an artificial zero momentmagnet // Appl. Phys. Lett. 2014. V. 104. Р. 082406.
  5. Becker J., Tsukamoto A., Kirilyuk A., Maan J.C., Rasing T., Christianen P.C.M., Kimel A.V. Ultrafast Magnetism of a Ferrimagnet Across the Spin-Flop Transition in High Magnetic Fields // Phys. Rev. Lett. 2017. V. 118. Р. 117203.
  6. Savoini M., Medapalli R., Koene B., Khorsand A.R., Le Guyader L., Duò L., Finazzi M., Tsukamoto A., Itoh A., Nolting F., Kirilyuk A., Kimel A.V., Rasing Th. Highly efficient all-optical switching of magnetization in GdFeCo microstructures by interference-enhanced absorption of light // Phys. Rev. B. 2012. V. 86. P. 140404(R).
  7. Alebrand S., Gottwald M., Hehn M., Steil D., Cinchetti M., Lacour D., Fullerton E.E., Aeschlimann M., Mangin S. Light-induced magnetization reversal of high-anisotropy TbCo alloy films // Appl. Phys. Lett. 2012. V. 101. P. 162408.
  8. Shan Z.S., Sellmyer D.J. Magnetism of rare-earth–transition-metal nanoscale multilayers. I. Experiments on Dy/Co, Dy/Fe, and Tb/Fe // Phys. Rev. B. 1990. V. 42. P. 10433.
  9. Svalov A.V., Vas’kovskiy V.O., Kurlyandskaya G.V. Influence of the Size and Structural Factors on the Magnetism of Multilayer Films Based on 3d and 4f Metals // Phys. Met. Metal. 2017. V. 118. № 13. P. 1263–1299.
  10. Васьковский В.О. Магнетизм наносистем на основе редкоземельных и 3d-переходных металлов. Хрестоматия. Екатеринбург: УрГУ, 2007. 263 с.
  11. Макарова М.В., Кравцов Е.А., Проглядо В.В., Хайдуков Ю.Н., Устинов В.В. Структура и магнетизм сверхрешеток Co/Dy // ФТТ. 2020. Т. 62. № 9. С. 1499.
  12. Subbotin I.A., Pashaev E.M., Vasilev A.L., Chesnokov Yu.M., Prutskov G.V., Kravtsov E.A., Makarova M.V., Proglyado V.V., Ustinov V.V. The Influence of Microstructure on Perpendicular Magnetic Anisotropy in Co/Dy Periodic Multilayer Systems // Physica B: Condensed Matter. 2019. V. 573. P. 28–35.
  13. Nie H.B., Xu S.Y., Wang S.J., You L.P., Yang Z., Ong C.K., Li J., Liew T.Y.F. Structural and electrical properties of tantalum nitride thin films fabricated by using reactive radio-frequency magnetron sputtering // Applied Physics A. 2001. V. 73. P. 229–236.
  14. Mueller M.H. The lattice parameter of tantalum // Scripta Metallurgica. 1977. V. 11. P. 693–693.
  15. Okamoto H. Supplemental Literature Review of Binary Phase Diagrams: Ag-Ho, Ag-Tb, Ag-Y, Cd-Na, Ce-Sn, Co-Dy, Cu-Dy, Cu-Sn, Ir-Pt, Mg-Pb, Mo-Ni, and Sc-Y // Journal of Phase Equilibria and Diffusion. 2014. V. 35. No. 2. P. 150–156.
  16. Zuo J.D., Wang Y.Q., Wu K., Zhang J.Y., Liu G., and Sun J. Phase tailoring of Ta films via buffer layer thicknesses controlling // Scr. Mater. 2022. V. 212. P. 114582.
  17. Наумова Л.И., Заворницын Р.С., Миляев М.А., Девятериков Д.И., Русалина А.С., Криницина Т.П., Павлова А.Ю., Проглядо В.В., Устинов В.В. Гелимагнитная и кристаллографическая текстуры роста нанослоев диспрозия на буферных слоях Co90Fe10, Nb и β-Ta // ФММ. 2023. Т. 124. № 8. С. 692–702.
  18. Laguna-Marco M. A., Chaboy J., and Piquer C. Experimental determination of the R(5d)–T(3d) hybridization in rare-earth intermetallics // Phys. Rev. B. 2008. V. 77. P. 125132.
  19. Макарова М.В., Кравцов Е.А., Проглядо В.В., Субботин И.А., Пашаев Э.М., Холин Д.И., Хайдуков Ю.Н. Магнитная структура сверхрешеток Dy-Co вблизи температуры компенсации // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2023. № 4. С. 50–54.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Теоретические (сплошные) и экспериментальные (точки) кривые рефлектометрии для образца А и кривая невязок σ. На вставке представлен фрагмент кривой в диапазоне 2.35–2.40 град.

Скачать (20KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Теоретические (сплошные) и экспериментальные (точки) кривые рефлектометрии для образца Б и кривая невязок σ. На вставке представлен фрагмент кривой в диапазоне 2.51–2.64 град.

Скачать (22KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Профиль распределения реальной части поляризуемости по глубине для образцов А (кристаллическая подложка) и Б (аморфная подложка).

Скачать (39KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Профиль распределения реальной части поляризуемости внутри одного периода. Штриховыми линиями отмечены значения реальной части поляризуемости для чистых элементов Dy, Co и среднее значение реальной части поляризуемости для системы Dy 2 нм/Co 3 нм.

Скачать (18KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Дифракционные кривые от образцов А (кристаллическая подложка) и Б (аморфная подложка) в геометрии 2θ-θ.

Скачать (15KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Дифракционные кривые от образцов А и Б в геометрии скользящего отражения при ω =1°. Линии на оси абсцисс соответствуют объемным Dy и Co.

Скачать (36KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Петли гистерезиса для образца А с подложкой из кристаллического Si при разных температурах в магнитном поле, направленном перпендикулярно плоскости образца.

Скачать (32KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Петли гистерезиса для образца Б с подложкой из аморфного стекла SiO2 при разных температурах в магнитном поле, направленном перпендикулярно плоскости образца.

Скачать (35KB)
Метаданные