FORMATION OF MAGNETIC ANISOTROPY AND HYSTERESIS PROPERTIES OF R-Fe FILMS

ESLIDG

Authors

DOI:

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

Keywords:

nanocrystalline films, structural and thermal stresses, magnetic anisotropy and coercive force, film magnets

Abstract

The hysteresis properties of R40Fe60 (R – Tb or Sm) nanocrystalline films obtained by thermal evaporation and condensation in a vacuum of 3∙10-6 Torr on substrates of different materials (glass, glass-ceramic, mica (muscovite), aluminum, NaCl cleavage) were studied at different substrate temperature. The influence of the conditions of preparation and annealing on the phase composition of the films, as well as their internal structural and thermal stresses, is studied. The possibility of formation of magnetic anisotropy and certain hysteresis parameters of films by controlling the level of their structural and thermal stresses is established. Tb-Fe films with perpendicular magnetic anisotropy, sufficiently high coercive force, and residual magnetization suitable for use as film magnets have been obtained.150-200 words, includes the relevance of the research topic, results and key conclusions.

References

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.

Published

2023-07-10

How to Cite

Manakov Н. А., & Eremin А. М. . (2023). FORMATION OF MAGNETIC ANISOTROPY AND HYSTERESIS PROPERTIES OF R-Fe FILMS: ESLIDG. Polzunovskiy VESTNIK, (2), 225–229. https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2023.02.029

Issue

Section

SECTION 2. CHEMICAL TECHNOLOGIES, MATERIALS SCIENCES, METALLURGY