Preview

Доклады БГУИР

Расширенный поиск

Корреляция состава, аспектного соотношения и магнитосопротивления многослойных микро- и нанопроволок типа «ферромагнетик/диамагнетик»

https://doi.org/10.35596/1729-7648-2021-19-2-5-13

Полный текст:

Аннотация

В работе представлены результаты исследования коэффициента гигантского магнитосопротивления (ГМС) в многослойных микро- и нанопроволоках, состоящих из последовательно расположенных ферромагнитных (Co, CoNi и NiFe) и диамагнитных (Cu) слоев. Образцы были получены методом электрохимического осаждения в поры матриц. В качестве матриц был использован оксид алюминия. Для установления влияния аспектного соотношения были использованы матрицы двух типов: с диаметром пор 8 мкм и 170–200 нм и варьируемой толщиной от 10 до 60 мкм. Исследования коэффициента ГМС были выполнены путем измерения вольт-амперных характеристик во внешних магнитных полях до 130 мТл. При использовании матриц I-типа (диаметр пор 8 мкм) отмечен положительный коэффициент ГМС (увеличение электросопротивления во внешнем магнитном поле), в то время как при использовании матриц II-типа (диаметр пор 170–200 нм) отмечен отрицательный коэффициент ГМС (уменьшение электросопротивления во внешнем магнитном поле). Это обусловлено усилением взаимодействий спин-поляризованных электронов в магнитных слоях через слой меди посредством РККИ-обмена при увеличении аспектного соотношения. Отмечено значительное влияние состава ферромагнитного слоя (Co, CoNi и NiFe) на величину коэффициента ГМС. Максимальное значение отрицательного коэффициента ГМС (до –27,5 %) было отмечено для системы нанопроволок на основе CoNi. Использование многослойных микро- и нанопроволок, электролитически осажденных в матрицы из оксида алюминия с возможностью контролирования коэффициентов ГМС открывает перспективны использования данных объектов в качестве чувствительных элементов (датчиков) постоянного магнитного поля, а также устройств хранения магнитной информации с вертикальным принципом. 

Об авторе

В. М. Федосюк
Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси
Беларусь

Федосюк В.М. - д.ф.-м.н., профессор, член-кор. НАН Беларуси, генеральный директор 

220072, г. Минск, ул. П. Бровки, 19

тел. +375-17-322-27-91



Список литературы

1. Sanvito S., Lambert C.J., Jefferson J.H. GMR in 3d, 4d and 5d transition metals multilayers. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1999;196-197:101-103. DOI:10.1016/S0304-8853(98)00677-5.

2. Posth O., Hassel C., Spasova M., Dumpich G., Lindner J., Mangin S. Influence of growth parameters on the perpendicular magnetic anisotropy of [Co/Ni] multilayers and its temperature dependence. Journal of Applied Physics. 2009;106(2):23919. DOI:10.1063/1.3176901.

3. Hassel C., Römer F.M., Meckenstock R., Dumpich G., Lindner J. Magnetization reversal in epitaxial Fe nanowires on GaAs(110). Physical Review B. 2008;77(22): 224439. DOI:10.1103/PhysRevB.77.224439.

4. Moser A., Takano K., Margulies D. T., Albrecht M., Sonobe Y., Ikeda Y., Sun S., Fullerton E.E. Magnetic recording: advancing into the future. Journal of Physics D: Applied Physics. 2002;35(19): R157–R167. DOI:10.1088/0022-3727/35/19/201.

5. Batlle X., Labarta A. Finite-size effects in fine particles: magnetic and transport properties. Journal of Physics D: Applied Physics. 2002;35(6): R15-R42. DOI:10.1088/0022-3727/35/6/201.

6. Suzdalev I.P., Suzdalev P.I. Nanoclusters and nanocluster systems. Assembling, interactions and properties. Russian Chemical Reviews. 2001;70(3):177-210. DOI:10.1070/RC2001v070n03ABEH000627.

7. Baibich M.N., Broto J.M., Fert A., Van Dau F.N., Petroff F., Etienne P., Creuzet G., Friederich A., Chazelas J. Giant Magnetoresistance of (001)Fe/(001)Cr Magnetic Superlattices. Physical Review Letters. 1988;61(21):2472-2475. DOI:10.1103/PhysRevLett.61.2472.

8. Binasch G., Grünberg P., Saurenbach F., Zinn W. Enhanced magnetoresistance in layered magnetic structures with antiferromagnetic interlayer exchange. Physical Review B. 1989;39(7):4828-4830. DOI:10.1103/PhysRevB.39.4828.

9. Pratt W.P., Lee S.-F., Slaughter J.M., Loloee R., Schroeder P.A., Bass J. Perpendicular giant magnetoresistances of Ag/Co multilayers. Physical Review Letters. 1991;66(23):3060-3063. DOI:10.1103/PhysRevLett.66.3060.

10. Gijs M.A.M., Bauer G.E.W. Perpendicular giant magnetoresistance of magnetic multilayers. Advances in Physics. 1997;46(3-4):285-445. DOI:10.1080/00018739700101518.

11. Nasirpouri F., Southern P., Ghorbani M., Irajizad A., Schwarzacher W. GMR in multilayered nanowires electrodeposited in track-etched polyester and polycarbonate membranes. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2007;308(1):35-39. DOI:10.1016/j.jmmm.2006.04.035.

12. Schwarzacher W., Attenborough K., Michel A., Nabiyouni G., Meier J.P. Electrodeposited nanostructures. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1997;165(1):23-29. DOI:10.1016/S0304-8853(96)00465-9.

13. Evans P.R., Yi G., Schwarzacher W. Current perpendicular to plane giant magnetoresistance of multilayered nanowires electrodeposited in anodic aluminum oxide membranes. Applied Physics Letters. 2000;76(4):481-483. DOI:10.1063/1.125794.


Для цитирования:


Федосюк В.М. Корреляция состава, аспектного соотношения и магнитосопротивления многослойных микро- и нанопроволок типа «ферромагнетик/диамагнетик». Доклады БГУИР. 2021;19(2):5-13. https://doi.org/10.35596/1729-7648-2021-19-2-5-13

For citation:


Fedosyuk V.M. Correlation of composition, aspect ratio and magnetic resistance of multilayer micro- and nanowires of the “ferromagnetic / diamagnetic” type. Doklady BGUIR. 2021;19(2):5-13. (In Russ.) https://doi.org/10.35596/1729-7648-2021-19-2-5-13

Просмотров: 112


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1729-7648 (Print)
ISSN 2708-0382 (Online)