기저층 및 열처리 효과가 Co/ Cu 다층박막의 자기저항에 미치는 영향

Effects of Buffer Layer and Annealing Temperature on Magnetororesistance in Co/Cu Multilayers

  • 발행 : 1997.04.01

초록

DC magnetron sputtering 방법에 의해 Corrnign glass위에 기저층인 Fe와 Cu의 두께를 다르게 하면서 buffer/[Co(17 .agns. )/Cu(t .angs. )]$_{N}$의 형태로 다층박막을 제작하여 자기저항비의 비자성층 Cu 층 두께, 기저층 종류와 두께, 다층박막의 층 수 의존성을 조사 하였다. 제작된 시료를 500 .deg. C 까지의 열처리를 행한 후 열처리가 이시료의 구조, 자기적 성질 및 자기저항에 미치는 여향을 조사하기 위하여 X-선 회절분석, 시료진동형자기계(VSM) 분석, 자기저항 측정을 하였다. Fe 기저층의 두께가 50 .angs. 이고 Cu 두께가 24 .angs. 일때 극대 자기저항비 21%가 관찰되었다. 낮은 base 압력 중에서 막의 증착은 산화를 억제하여 자기저항비를 증가시켰다. 400 .deg. C 까지의 시료에 대한 열처리는 다층박막의 주기성을 유지한채 더 큰 grain size를 갖게 하여 극대 자기저항비를 나타내는 Cu 두께를 갖는 시료들은 열처리 후 반강자성적으로 결합한 막의 부분이 증가함으로써 자기저항비가 증가 하다가 500 .deg. C에서는 계면의 확산에 의대 감소하였다.

Dependence of magnetoresistance on the thickness of Cu, type and thickness of buffer layer, and the stacking number of multilayer in the form buffer /$[Co(17{\AA}/Cu(t{\AA})]_{20}$ were investigated. To evaluate effect of annealing on this samples, X-ray diffraction analysis, vibrating sample magnetometer analysis, and magnetoresistance measurement (4-probe method) were performed. The magnetoresistance ratio exhibits a maximum of 21% for the multilayer with Cu thickness of 24$\AA$ and Fe buffer layer thickness of 50$\AA$. Deposition of film under low base pressure induces in increase magnetoresistance ratio by preventing oxidation. The multilayer annealed below 30$0^{\circ}C$ temperature allowed larger textured grain without loss in the periodicity. Magnetoresistance ratios of the multilayer with Cu thickness of 24$\AA$ and 36$\AA$ were increased due to the increase in the antiferromagnetically coupled fraction after annealing.

키워드

참고문헌

  1. J. Chazelas, Phys. Rev. Lett. v.61 M. N. Baibich;J. M. Broto;A. Fert;Nguyen Van Dau;F. Petroff;P. Etienne;G. Crezet
  2. Appl. Phys. Lett. v.58 no.23 S. S. P. Parkin;Z. G. Li;D. J. Smith
  3. J. Magn. Magn. Mater. v.94 no.L1 D. H. Mosca;F. Petroff;A. Fert;P. A. Schroeder;W. P. Pratt. Jr;R. Laloee
  4. Phys. Rev. v.B39 G. Binash;P. Grunberg;F. Saurenbach;W. Zinn
  5. Phys. Rev. Lett. v.63 no.6 R. E. Camley;J. Barnas
  6. Introduction to Solid State Physics C. Kittel
  7. J. Appl. Phys. v.73 no.10 T. S. Plaskett;T. R. McGuire
  8. Phys. Rev. B. v.47 no.19 M. J. Hall;B. J. Jickey;M. A. Howson;M. J. Walker;J. Xu;D. Greig;N. Wiser
  9. J. Magn. Magn. Mater. v.104 S. Joo;Y. Obi;K. Takanashi;H. Fujimori
  10. J. Magnetism and Magn. Materials v.121 G. Rupp;K. Schuster
  11. J. Magn. Magn. Mater. v.100 J. Mathon
  12. Appl. Phys. Lett. v.61 no.11 S. S. P. Parkin
  13. Phys. Rev. v.B47 no.19 M. J. Hall;B. J. Hickey;M. A. Howson;M. J. Walker;J. Xu;D. Greig;N. Wiser