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


Тонкопленочные материалы с пермаллоевыми слоями

Неплохими свойствами магнитомягкого материала обладают железосодержащие многослойные пленки, со слоями пермаллоя NiFe и, в частности, пленки FeSi/NiFe. Тонкопленочный материал 91%Fe, 9%Si имеет невысокую магнитострикцию насыщения и довольно большую намагниченность насыщения, которые существенно зависят от содержания кремния. Однако магнитная проницаемость однослойного тонкопленочного материала FeSi из-за большой магнитокристаллической анизотропии относительно мала. Сочетание тонкопленочных слоев FeSi, содержащих 9% (ат.) кремния, с пермаллоевыми слоями обеспечивает достаточно высокую магнитную проницаемость.

Многослойные пленки FeSi/NiFe напылялись на стеклянные подложки высокочастотным ионно-плазменным способом. Напыление осуществлялось в атмосфере аргона во внешнем постоянном магнитном поле, ориентированном параллельно плоскости подложки; напряженность магнитного поля составляла 4 кА/м. Основные технологические параметры: рабочее давление аргона 0,4-1,3 Па, плотность высокочастотной мощности - 5,5 Вт/см2, расстояние между подложкой и мишенью - 4 см. Вначале на подложку напылялся пермаллоевый слой (состав материала мишени 80,2% Ni, 19,8% Fe), затем сверху пермаллоевого слоя осаждался слой FeSi из материала, содержащего 9,99% кремния. Напыленные таким образом многослойные пленки подвергались термообработке при температуре 200- 600 °С в течение одного часа. Термообработка производилась в вакууме без внешнего магнитного поля с последующим медленным охлаждением до комнатной температуры. Кристаллическая структура напыленных пленок наблюдалась с помощью рентгеновского дифрактометра. Коэрцитивная сила их определялась по гистерезисным кривым. Для анализа процесса взаимной диффузии между тонкопленочными слоями использовался электронный спектроскоп.

Наблюдения показали, что осажденные пленки FeSi/NiFe имеют характерную многослойную структуру и кристаллическую текстуру железокремниевого слоя. Однако после термического отжига при 500 °С в результате диффузии атомов никеля нарушается многослойность структуры и кристаллическая текстура слоя FeSi. Это приводит к уменьшению магнитной проницаемости слоя FeSi. Диффузия атомов никеля в железокремниевый слой влечет за собой разупорядочение кристаллической ориентации зерен слоя FeSi с текстурой (110). Интенсивность диффузионного процесса и связанная с ним разупорядоченная ориентация кристаллических зерен зависят от толщины железокремниевого слоя, с возрастанием которой монотонно уменьшается отношение параметров, характеризующих кристаллографическую ориентацию (110) и (211). По характеру толщинная зависимость магнитной проницаемости такая же: при увеличении толщины железокремниевого слоя от 0,1 до 1 мкм магнитная проницаемость падает примерно от 3000 до 800. Магнитная проницаемость определялась на частоте 5 МГц для пленок FeSi/NiFe с одной и той же толщиной пермаллоевого слоя, равной 0,05 мкм. Эти пленки напылялись при давлении аргона 1,3 Па. Полученные экспериментальные результаты свидетельствуют о том, что чем больше толщина железокремниевого слоя, тем слабее проявляется кристаллическая текстура (110). При оптимальной толщине слоя FeSi, не превышающей 0,3 мкм, магнитная проницаемость пленки FeSi/NiFe остается в допустимых пределах, необходимых для магнитомягкого материала тонкопленочного магнитопровода магнитных головок.

Поколения ЭВМ

В развитии вычислительных средств различают несколько поколений, непосредственно связанных с открытиями...

читать далее

МОП- и МДП-структура

Разработка транзисторов открывала новые направления в полу проводниковой электронике. Одно из них связано с созданием...

читать далее

Схемы одноэлектронной памяти

Одну из идей создания прибора и его схемотехнического решения на базе нанотехнологий выдвинули российские ученые...

читать далее