ФОРМУВАННЯ ФАЗИ L10 В ПЛІВКАХ СПЛАВУ Fe50Pt50 НА ПІДКЛАДИНКАХ SiO2/Si(001) і Al2O3

Анотація

Дослідження магнітної анізотропії та магнітних властивостей тонко плівкових магнітних структур важливе, як з наукової так і з практичної точки зору. Дані отримані при вивченні впливу термічної обробки, складу плівкової композиції та типу підкладинки, можуть бути використані для створення нових носіїв інформації з надвисокою щільністю магнітного запису. Плівковий матеріал на основі впорядкованої фази L10-FePt з вираженою текстурою [001], утворений шляхом термічної обробки плівок зі структурою невпорядкованої фази А1-FePt, характеризується значною анізотропією магнітних властивостей, що відкриває перспективи його практичного використання в якості носія магнітного запису [1-2].
Плівкові композиції отримано методом магнетронного осадження на монокристалічний Al2O3 та термічно окислений монокристалічний кремній SiO2(100 нм)/Si(001). Термічну обробку зразків проведено в температурному інтервалі 500°С…900°С з 30-ти секундною витримкою, середовище відпалу плівки на кремнієвій підкладинці- вакуумі, для композиції осадженої на монокристалічний сапфір відпал проведено в азоті. Фазовий склад, структуру плівок досліджено методом рентгеноструктурного фазового аналізу. Морфологію поверхні досліджено методом AFM. Магнітні властивості оцінено методами MFM та SQUID.
Після осадження в плівках присутня магнітно-м’яка невпорядкована фаза A1-FePt. Фазове перетворення A1 → L10 в композиції осадженій на сапфір починається при 600°С, для плівки на кремнієвій підкладинці температура початку фазового перетворення 700°С, відмінність температур початку фазового перетворення пов’язана з різними умовами термічної обробки. Підвищення температури відпалу призводить до збільшення кількості упорядкованої фази, розміру зерен та шорсткості поверхні (рис.1 а,б)

а б
Рис.1 Залежність розміру зерен FePt (а), середньої шорсткості поверхні (б) плівкових композиціях від температури відпалу

Рис.2 Залежність коерцитивної сили в плівкових композиціях від температури відпалу
Встановлено, що досліджувані плівкові і з впорядкованою фазою L10-FePt магнітно-тверді. Коерцитивна сила зростає з температурою відпалу і досягає максимальних значень після відпалу вище 800°С – 15,05 кОе у композиціях осаджених на сапфір і 900°С – 16,11 кОе в плівках на кремнієвій підкладинці (рис.2).