نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکدة فیزیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان

چکیده

لایه‌های نازک کبالت - پالادیوم با نسبت‌های مختلف، (CoxPd100-x(x=23,36,43 ، به روش لیزر پالسی روی زیرلایه فیوز سیلیکا (SiO2 آمورف) رشد داده شدند. به‌منظور مشخصه‌یابی ساختاری نمونه‌ها از تحلیل‌های بازتابش پرتو ایکس (XRR) و پراش پرتو ایکس (XRD) و برای بررسی ویژگی‌های مغناطیسی از دستگاه اندازه‌گیری ویژگی‌های فیزیکی (PPMS) استفاده شد. نتایج نشان می‌دهند که لایه‌ها ضخامتی در محدوده 16 تا 20 نانومتر دارند و‌ ساختار بلوری آن‌ها مکعبی مرکز حجمی (FCC) است. همچنین لایه‌ها دارای رشد مرجح در راستای [111]هستند. بررسی ویژگی‌های مغناطیسی این لایه‌ها نشان می‌دهد که با افزایش نسبت پالادیوم به کبالت، ناهمسانگردی مغناطیسی متمایل به جهت عمود بر لایه می‌شود که این اثر به تقویت برهمکنش اسپین - مدار ارتباط داده شده است. همچنین در این پژوهش اثر ضخامت بر ناهمسانگردی مغناطیسی موردبررسی قرار گرفته است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Magnetic anisotropy of cobalt - palladium CoxPd100-x thin films on amorphous SiO2

نویسندگان [English]

  • M Sedrpooshan
  • H Ahmadvand

Department of Physics, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran

چکیده [English]

Cobalt – palladium thin films with different Co:Pd ratio, CoxPd100-x (x=23, 36, 42), have been deposited on fused silica (amorphous SiO2) by pulsed laser deposition (PLD). For the structural characterization of the thin films, X-ray reflectivity (XRR) and X-ray diffraction (XRD) are used and for investigation the magnetic characteristics of the films, physical properties measurement system (PPMS) is used. The results show that the thickness of the thin films is in the range of 16-20 nm and the crystal structure of the films is FCC. Also, the films have a [111] preferred growth direction. The study of the magnetic properties shows that the magnetic anisotropy tends to align in the perpendicular direction by the increase of Pd:Co ratio, which is attributed to the enhancement of the spin-orbit interaction. Also, in this work, the effect of thickness on the magnetic anisotropy is investigated.

کلیدواژه‌ها [English]

  • thin film
  • Pulsed Laser Deposition (PLD)
  • CoPd
  • magnetic anisotropy

  1. E S Leva, R Valente, F M Tabares, M V Mansilla, S Roshdestwensky, and A Butera, Physical Review B 82 (2010)144410.
  2.         M Mulazzi, A Chainani, Y Takata, Y Tanaka, Y Nishino, K Tamasaku, et al., Physical Review B 77 (2008) 224425.
  3. M Ohtake, S Ouchi, F Kirino, and M Futamoto, Journal of Applied Physics 111 (2012) 07A708.
  4. M Sedrpooshan, H Ahmadvand, D L González, and S van Dijken, Physical Review B 98 (2018) 214444.
  5. D Weller, H Brändle, and C Chappert, Journal of magnetism and magnetic materials 121 (1993) 461.
  6. S Hashimoto, Y Ochiai, and K Aso, Japanese journal of applied physics 28 (1989) 1596.
  7. B Clark, A Natarajarathinam, Z Tadisina, P Chen, R Shull, and S Gupta, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 436 (2017) 113.
  8. M Sedrpooshan, H Ahmadvand, M Ranjbar, and H Salamati, Physica C: Superconductivity and its Applications 549 (2018) 122.
  9. C Shen, P Yeh, F Yuan, H Chang, M Lee, D Lin, et al., Surface and Coatings Technology 350 (2018) 795.
  10. G C Hermosa and A C Sun, AIP Advances 10 (2020) 015132.
  11. J Childress, J Duvail, S Jasmin, A Barthelemy, A Fert, A Schuhl, et al., Journal of Applied Physics 75 (1994) 6412.
  12. V R Mudinepalli, Y C Chen, P C Chang, C C Hsu, C Y Tsai, H C Chiu, et al., Journal of Alloys and Compounds 695 (2017) 2365.
  13. M Björck and G Andersson, Journal of Applied Crystallography 40 (2007) 1174.
  14. C Morgan, K Schmalbuch, F García-Sánchez, C M Schneider, and C Meyer, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 325 (2013) 112.
  15. X Ma, P He, L Ma, G Guo, H Zhao, S Zhou, et al., Applied Physics Letters 104 (2014) 192402.
  16. W Fan, Z Shi, F Chen, and S Zhou, "Tuning Effects of Spin–Orbit Coupling in L10 Ordered and Disordered FePdPt Films", Spin (2015) 1530004.
  17. A P Guimarães and A P Guimaraes, “Principles of nanomagnetism” Springer (2009).
  18. A Vlachos, S Pappas, V Kapaklis, V Karoutsos, A Kordatos, F Wilhelm, et al., Journal of nanoscience and nanotechnology 12 (2012) 6240.
  19. A Bollero, V Baltz, L Buda-Prejbeanu, B Rodmacq, and B Dieny, Physical Review B 84 (2011) 094423.
  20. H Hu, H Chen, S Yu, L Chen, J Chen, and G Wu, Journal of magnetism and magnetic materials 299 (2006) 170.

تحت نظارت وف بومی