Analiza rozrzutu parametrów struktur magnetorezystancyjnych otrzymywanych metodą rozpylania magnetronowego

• Autorzy: Kisała Jakub , Kociubiński Andrzej

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2025.02.62

Warianty tytułu

EN

Analysis of the scatter of parameters of magnetoresistive structures obtained by magnetron sputtering

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W niniejszej pracy zastosowano metodę rozpylania magnetronowego do wytworzenia wielowarstwowych cienkich warstw przy użyciu chromu, permaloju i miedzi o różnej liczbie warstw. Pomiary rezystancji wykazały, że grubość otrzymanych warstw zależy od położenia podłoży na podstawie obrotowej. Uzyskiwane wartości współczynnika magnetorezystancji są większe dla struktur znajdujących się bliżej środka podstawy. Rozrzut parametrów wytworzonych struktur jest duży w ramach jednej serii struktur co stanowi wyzwanie w przypadku projektowania struktur o grubościach warstw rzędu nanometrów.

EN

In this work, magnetron sputtering method was used to produce multilayer thin-films using chromium, permalloy and copper with different numbers of layers. Resistivity measurements showed that the thickness of the obtained layers depends on the location of the substrate on the sputtering plate. The obtained magnetoresistance values are higher for structures closer to the center of the mounting plate. The variation in the parameters of the fabricated structures is wide within a single series of structures, which is a problem when designing structures with layer thickness requirements on the order of nanometers.

Słowa kluczowe

PL

rozpylanie magnetronowe; cienka warstwa; magnetorezystancja; stałe pole magnetyczne

EN

magnetron sputtering; thin film; magnetoresistance; static magnetic field

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2025
• Tom: R. 101, nr 2
• Strony: 292--295
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kisała Jakub

• Politechnika Lubelska, Wydział Elektrotechniki i Informatyki, ul. Nadbystrzycka 38D, 20-618 Lublin

• https://orcid.org/0000-0002-4898-3670

autor

Kociubiński Andrzej

• Politechnika Lubelska, Wydział Elektrotechniki i Informatyki, ul. Nadbystrzycka 38D, 20-618 Lublin

• https://orcid.org/0000-0002-0377-8243

Bibliografia

• [1] Mylvaganam K., Chen Y., Liu W., Liu M., Zhang L., Hard thin films: Applications and challenges, Anti-Abrasive Nanocoatings Curr. Futur. Appl., (2014), 544-567
• [2] Benelmekki M., Erbe, A., Nanostructured thin films– background, preparation and relation to the technological revolution of the 21st century, Frontiers of Nanoscience, (2019), vol. 14, 1-34
• [3] Andrievski R. A., Size dependent effects in properties of nanostructured materials, Rev. Adv. Mater. Sci., (2009), vol. 21, 107-133
• [4] Wasa K., Kitabatake M., Adachi H., Thin film materials technology: Sputtering of compound materials, Springer, William Andrew Inc publishing, (2004), New York
• [5] Bhat D. G., Chemical vapor deposition. Coatings Technol. Fundam. Testing, Process. Tech., (2006), 1, 277-355
• [6] Gibbs M. R. J., Hill E. W., Wright P., Magnetic Microelectromechanical Systems: MagMEMS, Handbook of Magnetic Materials, edited by K. H. J. Buschow, (2008), vol. 17, 457-526
• [7] Asatekin A., Barr M. C., Baxamusa S. H., Lau K. K. S., Tenhaeff W., Xu J., Gleason K. K., Designing polymer surfaces via vapor deposition, Materials Today, (2010), vol. 13(5), 26-33
• [8] Ghazal H. and Sohail N., Sputtering Deposition, Thin Films - Deposition Methods and Applications, IntechOpen, (2023)
• [9] Freund L. B., Suresh S., Thin Film Materials: Sputtering of compound materials, Springer, (2004)
• [10] Baraduc C., Chshiev M., Dieny B., Spintronic Phenomena: Giant Magnetoresistance, Tunnel Magnetoresistance and Spin Transfer Torque, Giant Magnetoresistance (GMR), Sensors From Basis to State-of-the-Art Applications, Smart Sensors, Measurement and Instrumentation, (2013), vol. 6, 1-30
• [11] Baibich, M. N., Broto J. M., Fert A., Nguyen Van Dau F., Petroff F., Giant magnetoresistance of (001)Fe/(001)Cr magnetic superlattices, Phys. Rev. Lett., (1988), vol. 61(21), 2472–2475
• [12] Binasch G., Grünberg P., Saurenbach F., Zinn W., Enhanced magnetoresistance in layered magnetic structures with antiferromagnetic Interlayer exchange, Phys. Rev. B, (1989), vol. 39, 4828–4830
• [13] Grunberg P., Schreiber R., Pang Y., Walz U., Brodsky M. B., Sowers H., Layered Magnetic Structures: Evidence for Antiferromagnetic Coupling of Fe Layers across Cr Interlayers, Journal of Applied Physics, (1987), vol. 61, 3750-3752
• [14] Dey P., Roj J. N., Spintronics, Fundamentals and Applications, Springer, (2021)
• [15] Guedes A., Almeida J. M., Cardoso S., Ferreira R., Freitas P. P., Improving magnetic field detection limits of spin valve sensors using magnetic flux guide concentrators, IEEE Trans. Magn., (2007), vol. 43, 2376–2378
• [16] Kim M. J., Kim H. J., Kim K. Y., Jang S. H., Kang T., The annealing effect on GMR properties of PtMn-based spin valve, J. Magn. Magn. Mater., (2002), vol. 239, 195–197
• [17] Feng Y., Chen J. Y., Wu K., Wang J. P., Design and fabrication of integrated magnetic field sensing system with enhanced sensitivity, J. Magn. Magn. Mater., (2020), vol. 511, 166728