• Главная
  • rss-лента сайта solo-project.com


Тонкопленочные материалы с небольшим числом слоев

Тонкопленочные материалы с небольшим числом слоев
Поиск новых материалов для современных высокочувствительных преобразователей и приборов стимулирует экспериментальные исследования свойств магниторезистивных материалов с относительно небольшим числом слоев и сравнительно большим магнетосопротивлением.

Как показал эксперимент, многослойная пленка, состоящая всего из двух магнитных слоев, разделенных немагнитной прослойкой, обладает гораздо большим магнетосопротивлением, чем анизотропные немногослойные магниторезистивные материалы, используемые для чувствительных элементов различного назначения. При изменении направления намагниченности в магнитных слоях от антипараллельного к параллельному электрическое сопротивление многослойной пленки убывает. Антипараллельное направление можно реализовать разными способами: при неодинаковой коэрцитивной силе магнитных слоев, при обменном взаимодействии, которое задается, например антиферромагнитным слоем, при пропускании электрического тока через специальную полосу, расположенную в многослойной пленке. Во внешнем магнитном поле намагниченность магнитных слоев стремится к параллельной ориентации.

С учетом термостабильности магниторезистивных свойств и оптимальных технологических параметров из рассматриваемого многослойного материала NiFe/Cu можно сформировать чувствительный элемент с относительным магнетосопротивлением около 9,5% и сравнительно высокой чувствительностью, составляющей 5%/(кА/м).

Такая же высокая чувствительность получена для пермаллойсодержащих элементов с другой многослойной структурой: Si/81%/Ni, 19%Fe (3,0 HM)/CU(2,0 HM)/[81% Ni,19%Fe(2,0 HM)/CU(2,0 HM)]14. Данная структура формировалась магнетронным способом на поверхностном слое SiO2 кремниевой подложки. В многослойной структуре наблюдалась кристаллическая текстура.

Эксперимент показал, что относительное магнетосопротивление многослойных пермаллойсодержащих материалов можно увеличить до 17,8% при бомбардировке осажденных слоев ионами криптона при формировании многослойной структуры ионно-лучевым напылением. Относительное магнетосопротивление осаждаемых таким образом образцов [(81 %Ni, 19% Fe)/Cu]30 зависит от ускоряющего ионы напряжения. Его максимальное значение 17,8% получено при 100 В. Уменьшение ускоряющего напряжения до нуля уменьшает относительное магнетосопротивление примерно до 14 %. С повышением напряжения от 100 до 350 В относительное магнетосопротивление уменьшается приблизительно до 3 %.

Таким образом, в результате выбора оптимальных технологических условий осаждения многослойных пермаллойсодержащих пленок можно получить магниторезистивные элементы с относительно большим магнетосопротивлением, обладающие довольно высокой чувствительностью, что несомненно представляет практический интерес при использовании их в современных преобразователях и приборах.

Магнитное поле насыщения многослойной пленки обычно больше поля, необходимого для насыщения анизотропного магниторезистивного материала, но значительно меньше поля насыщения многослойных пленок, обладающих гигантским магнетосопротивлением и состоящих из большого числа магнитных слоев. Многослойные пленки с небольшим числом слоев часто называются сэндвичами. Сравнительно низкое поле насыщения таких пленок частично компенсируется их относительно малым магнетосопротивлением, что важно при использовании их для изготовления чувствительных элементов.

Общие сведения о накоплении информации

Появление наскальных рисунков и надписей свидетельствует о стремлении человека еще в древние времена сохранить...

читать далее

Электронная и рентгеновская литография

Электронная литография основана на сканировании электронного луча по пластине. Она широко применяется для производства...

читать далее

Фотонный компьютер

Одна из наиболее перспективных альтернатив процессорам и компьютерам на электронной основе - это использование фотонов...

читать далее