ФОРМИРОВАНИЕ МАГНИТНОЙ АНИЗОТРОПИИ И ГИСТЕРЕЗИСНЫХ СВОЙСТВ ПЛЕНОК R-Fe: ESLIDG

Николай Александрович  Манаков; Александр Михайлович  Ерёмин

doi:10.25712/ASTU.2072-8921.2023.02.029

Авторы

Николай Александрович Манаков Оренбургский государственный университет https://orcid.org/0000-0001-9421-6934
Александр Михайлович Ерёмин Бийский технологический институт (филиал) федерального государственного бюджетного образова-тельного учреждения высшего образования «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова» https://orcid.org/0000-0002-3453-2860

DOI:

https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2023.02.029

Ключевые слова:

нанокристаллические пленки, структурные и термические напряжения, магнитная анизотро-пия и коэрцитивная сила, пленочные магниты

Аннотация

Проведено исследование гистерезисных свойств нанокристаллических пленок R₄₀Fe₆₀ (R – Tb или Sm), полученных термическим испарением и конденсацией в вакууме 3∙10^-6 тор на подложки из разных материалов (стекло, ситалл, слюда (мусковит), алюминий, скол NaCl) при разной температуре подложек. Изучено влияние условий получения и отжига на фазовый состав пленок, а также их внутренние структурные и термические напряжения. Установлена возможность формирования магнитной анизотропии и определенных параметров гистерезиса пленок путем регулирования уровня их структурных и термических напряжений. Получены пленки Tb-Fe с перпендикулярной магнитной анизотропией, достаточно высокой коэрцитивной силой и остаточной намагниченностью, пригодные для использования в качестве пленочных магнитов.

Библиографические ссылки

Ианделли А. Физика и химия редкозе-мельных элементов: справочник / А. Ианделли, А. Палензона, Х.Р. Кирхмайер [и др.]. Москва : Металлургия, 1982. 336 с.

Кекало И.Б. Физическое металловедение прецизионных сплавов. Сплавы с особыми магнитными свойствами / И.Б. Кекало, Б.А. Самарин. Mосква : Металлургия, 1989. 496 с.

Введенский В.Ю. Экспериментальные ме-тоды физического материаловедения : монография / В.Ю. Введенский, А.С. Лилеев, А.С. Пермионов. Москва : МИСиС, 2011. 310 с.

Coey J.M.D. Magnetism and magnetic mate-rials / J.M.D.Coey. Cambridge: Cambridge University Press, 2010. P. 335.

Белов К.П. Магнитострикционные явления и их технические приложения / К.П. Белов. Москва : Наука, 1987. 160 с.

Кукушкин С.А. Процессы конденсации тон-ких пленок / С.А. Кукушкин, А.В. Осипов // Успехи физических наук. 1998. Т. 168, № 10. С. 1083–1116. DOI: https://doi.org/10.3367/UFNr.0168.199810b.1083.

Дубновский В.Г. Теория формирования многослойных тонких пленок на поверхности твердого тела / В.Г. Дубровский, Н.В. Сибирев, Г.Э. Цырлин, В.М. Устинов // Физика и техника полупроводников. 2006. Т. 40, вып. 3. С. 257–263.

Sander D. The magnetic anisotropy and spin reorientation of nanostructures and nanoscale films / D. Sander // Journal of Physics: Condensed Matter. 2004. Vol. 16, № 20. P. R603–R636. DOI: 10.1088/0953-8984/16/20/R01.

Sharma P. Ion beam sputtered thin films of finemet alloy for soft magnetic applications / P. Sharma and A. Gupta // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. 2006. Vol. 244. P. 105–109. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.nimb.2005.11.012.

Vaz C.A.F. Magnetism in ultrathin film struc-tures / C.A.F. Vaz, J.A.C. Bland and G. Launhoff // Reports on Progress in Physics. 2008. Vol. 71. P. 056501-056578. DOI: 10.1088/0034-4885/71/5/056501.

Herzer G. Modern soft magnets: Amorphous and nanocrystalline materials / G. Herzer // Acta Materialia. 2013. Vol. 61, № 3. P. 718–734. DOI: 10.1002/CHIN/201314220.

Технология тонких пленок: справочник / под ред. Л. Майссела, Р. Глэнга. Нью-Йорк, 1970. Пер. с англ. Под ред. М.И. Елинсона, Г.Г. Смолко, Т. 2. М. : Сов. радио, 1977. 768 с.

Манаков Н.А. Магнитные свойства дисперсных сплавов редкоземельных металлов с железом типа фаз Лавеса : монография / Н.А. Манаков. Иркутск : Иркутский гос. ун-т, 1991. 96 с.

Li X.H. Effects of sputtering conditions on the structure and magnetic properties of Ni–Fe films / X.H. Li and Z. Yang // Materials Science and Engi-neering B. 2004. Vol. 106, № 1. P. 41–45. DOI: 10.1016/j.mseb.2003.07.003.

Xiao S. Giant magnetoimpedance and do-main structure in FeCuNbSiB films and sand-wiched films / S. Xiao, Y. Liu, S. Yan, Y. Dai, L. Zhang and L. Mei // Physical Review B. 2000. Vol. 61, № 8. P. 5734–5739. DOI: https://doi.org/10.1103/ PhysRevB.61.5734.

Moulin J. Internal stress influence on the coercivity of FeCuNbSiB thin films / J. Moulin, F. Mazaleyrat, A. Mendez and E. Dufour-Gergam // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2010. Vol. 322, № 9–12. P. 1275–1278. DOI: 10.1016/j.jmmm. 2009.06.043.

Gavrilović A. The corrosion behavior of amorphous and nanocrystalline Fe73.5Cu1Nb3Si15.5B7 alloy / A. Gavrilović, L.D. Rafailović, W. Artner, J. Wosik and A.H. Whitehead // Corrosion Science. 2011. Vol. 53. P. 2400–2405. DOI: 10.1016/ j.corsci.2011.03.023.

Su X. Influence of pH and bath composition on properties of Ni–Fe alloy films synthe-sized by electrodeposition / X. Su and C. Qiang // Bulletin of Materials Science. 2012. Vol. 35, № 2. P. 183–189. DOI: 10.1007/s12034-012-0284-8.

Silveyra J.M. Effects of air annealing on Fe–Si–B–M–Cu (M = Nb, Mo) alloys / J.M. Silveyra and E. Illeková // Journal of Alloys and Compounds. 2014. Vol. 610. P. 180–183. DOI: 10.1016/j.jallcom. 2014.04.147.

Палатник Л.С. Механизм образования и субструктура конденсированных пленок / Л.С. Палатник, М.Я. Фукс, В.М. Косевич. Москва : Наука, 1972. 320 с.