Heusler alloys (HA) are a class of materials which may be metals, semiconductors or semimetals, most of them being ferromagnets. Some new applications of HA in spintronics and micro-electromagnetic actuators require their preparation in the form of thin films. Deposition of a HA film is a challenging task from the point of view of its proper ordering. Local disorder and antisite disorder are the most probable reasons of failure in achieving 100% polarization in nanostructures containing HA layers. We will review some examples of tunnel magnetoresistance structures that include Co2YZ HA layers (Y = Mn, Cr, Fe, Z = Al, Si, Ga). The influence of structural ordering on the magnetic and transport properties of Co2MnGa films are given with an emphasis on crystallization process of the films with amorphous structure and a further improvement of its structural ordering. Equally difficult task concerns preparation of HA films with shape memory (SM) effect. Recent achievements in technology of HA with SM will be reviewed. We will focus on non-stoichiometric Ni-Mn-Ga sputtered films. Their SM properties critically depend on composition and post-deposition annealing conditions. By a proper choice of these conditions, the ordered Ni-Mn-Ga films exhibit a well defined SM effect near room temperature.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
We have studied electronic and magnetic properties of Ni2Ti1-xMnxSn Heusler type alloys. The calculations were carried out within the density functional theory using ab-initio TB LMTO-ASA method. We found that Ni2Ti1-xMnxSn becomes magnetic for a small manganese concentration x = 0.0625.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
We report on magnetic properties of Co2CrAl thin films. Low-field magnetization measurements show that the films with the best B2/L21 structure exhibit ferromagnetic order below the Curie temperature TC ??330-340 K and below 200 K they exhibit magnetic characteristics suggesting the presence of antiferromagnetic ordering. Our ferromagnetic resonance measurements confirm a complex magnetic phase diagram of Co2CrAl due to a disorder between Co and Cr sites in nominally L21 or B2 structures.
Zbadano zależność sprzężenia wymiennego J od grubości subwarstw miedzi (0.7 ≤ tcu ≤ 2.4 nm) dla wielokrotnych warstw otrzymanych metodą rozpylania jonowego. Antyferromagnetyczne sprzężenie obserwowano dla dwóch zakresów grubości subwarstw miedzi (0.8 ≤ tcu ≤ 1.15 nm) i (1.75 ≤ tcu ≤ 2.25 nm). Wykazano, że efektywna wartość energii sprzężenia może być opisana jako suma międzywarstwowego sprzężenia wymiennego i przyczynku pochodzącego od oddziaływań magnetostatycznych (tzw. efekt skórki pomarańczy). W pracy przedyskutowany został również wpływ ferromagnetycznych mostków poprzez subwarstwy miedzi na sprzężenie wymienne.
EN
Permalloy/copper multilayers (Ni83Fe17/Cu) were prepared using the sputtering technique and the magnetic interlayer exchange coupling I was studied as a function of copper thickness (0.7 ≤ tcu ≤ 2.4 nm).The samples exhibit the antiferromagnetic coupling in two ranges of copper thickness: 0.8 ≤ tcu ≤ 1.15 nm and 1.75 ≤ tcu ≤ 2.25 nm.We found that the effective coupling energy can be described as a sum of the interlayer exchange coupling and the magnetostatic contribution (the "orange peel" effect). We also discuss the influence of ferromagnetic bridges across the copper layer on the exchange coupling.
A comparison of face-to-face and magnetron sputtering systems is presented. Low argon pressure, high sputtering rates that can be achieved also for ferromagnetic materials and convenient substrate position (outside the plasma area) are the principal advantages of the face-to-face sputtering configuration. It was demonstrated that such the sputtering system can be successfully used for deposition of several types of magnetic thin film structures such as alloy films, compositionally modulated films and multilayered films exhibiting perpendicular anisotropy or giant magnetoresistance effect.
PL
Opisany został proces nanoszenia cienkich warstw, prowadzony z dwóch targetów położonych naprzeciw siebie (face-to-face sputtering), na podłoże usytuowane prostopadle do ich powierzchni. Pole magnetyczne prostopadłe do powierzchni targetów zapewnia skupoenie plazmy w obszarze miedzy nimi oraz zwiększa prawdopodobieństwo jonizacji gazu. Konfiguracja ta, w porównaniu z magnetronowymi ukladami rozpylania, pozwala prowadzić proces osadzania warstw przy niższym cisnieniu gazu, uzyskać wyzsze szybkości nanoszenia dla materiałów ferromagnetycznych oraz zapewnia mniejsze bombardowanie podłoża elektronami. Odpowiedni dobór geometrii układu (średnice targetów, odległość między targetami, usytuowanie podłoża) pozwala uzyskać warstwy o jednorodnym rozkładzie grubości lub o zamierzonym gradiencie grubości. Warstwy stopowe o stężeniu regulowanym potencjałem targetów moga być otrzymywane przy wykorzystaniu do tego celu targetów wykonanych z czystych pierwiastków. System złożony z czterech targetów (dwie pary targetów w konfiguracji face-to-face) pozwala wytwarzać warstwy wielokrotne, złożone z subwarstw o grubościach kilku stałych sieciowych, charakteryzujące sie wysoką powtarzalnością periiodu oscylacji stężenia. Dzięki temu mozliwe było wykorzystanie opisanej techniki nanoszenia warstw do uzyskania magnetycznych układów warstowowych, charakteryzujących się anizotropią prostopadłą do powierzchni warstwy (warstwy do zastosowań w pamięciach magneto-optycznych) lub wykazujących zjawisko gigantycznej magnetorezystancji.
We repotr on giant magnetoresistance (GMR) and magnetization reversal process of face-to-face sputtered Ni83Fe17/Cu multilayers (Mls) with various sublayer thickneeses of copper (dCu) and permalloy (dPy). The maximum antiferromagnetic (AF) coupling and the GMR effect were found for samples with dCu≅1nm and 2nm. However, the dCu values corresponding to the largest field sensitivity of the GMR effect (S) were found to be different from those with the strongest AF exchange coupling. The maximum value of S≅0.6%Oe was obtained for Mls with dPy = 3.5nm and dCu = 2.1nm. It was also demonstrated that the Mls from the second AF coupling rangr (i.e., for dCu~= 2nm) show not only higher GMR than those from the first AF coupling range.
Przedstawiono fenomenologiczny opis efektu gigantycznego magnetooporu (GMR) w nanostrukturach warstwowych (grubości poszczególnych warstw układu warstwowego nie przekraczają 10 nm). Wykorzystując rezultaty wcześniejszych badań, dotyczących własności magnetycznych cienkich warstw, zaproponowano zastosowanie nowych materiałów w strukturach typu zawór spinowy. Zaprezentowano wyniki pomiarów magnetooporu dla struktur typu F1/NF/F2 (F1, F2 warstwy ferromagnetyczne o różnych polach koercji, NF metal nieferromagnetyczny). Wykazano, że w takich strukturach mogą znaleźć zastosowanie warstwy Ti/Co i NiO/Co jako materiały o odpowiednio małym i dużym polu koercji. Zademonstrowano również możliwość wykorzystania wielokrotnych warstw Fe/Si, wykazujących silne antyferromagnetyczne sprzężenie wymienne, jako sztucznego antyferromagnetyka w GMR-owskich strukturach warstwowych typu zawór spinowy. Wykonano układy warstwowe wykazujące w kolejnych subwarstwach ferromagnetycznych naprzemian anizotropię typu łatwa płaszczyzna i łatwa oś prostopadła do płaszczyzny warstwy. Pokazano, że w tym nowym rodzaju struktur warstwowych możliwe jest uzyskanie liniowej zależności oporu elektrycznego w funkcji pola magnetycznego.
EN
The phenomenological description of the giant magnetoresistance (GMR) effect in thin film nanostructures (thicknesses of individual layers are smaller than 10 nm) are presented. Basing on previously determined magnetic properties of thin films, new spin valve structures are proposed. The results of magnetoresistance measurements of F1/NF/F2 (F1, F2 and NF are ferromagnetic layers with different coercivity fields, and nonferromagnetic layers, respectively) structures are presented. It is demonstrated that in such structures Ti/Co and NiO/Co layers can be applied as the soft and hard magnetic layers respectively. The application of Fe/Si multilayers with strong antiferromagnetic coupling as artificial antiferromagnet in GMR structures is also documented. The layered structures with alternating in-plane and perpendicular anisotropy of ferromagnetic layers are proposed for magnetoresistive sensors with a linear dependence of electrical resistance versus magnetic field.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.