Особенности гистерезисных свойств и магнитострикции наноструктурированных пленок Fe10Ni90

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Работа посвящена исследованию гистерезисных и магнитострикционных свойств однослойных пленок Fe10Ni90 и наноструктурированных пленок [Fe10Ni90/Cu]p/Fe10Ni90, где магнитострикционные слои разделены немагнитной прослойкой. Показано, что магнитострикционный эффект зависит от общей толщины слоев, при этом в пленочных структурах [Fe10Ni90/Cu]p/Fe10Ni90 магнитострикция оказывается выше, чем в однослойных пленках Fe10Ni90. Указанная особенность связывается с ослаблением закрепляющего действия со стороны подложки.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

К. Г. Балымов

Уральский федеральный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: k.g.balymov@urfu.ru
Россия, ул. Мира, 19, Екатеринбург, 620002

Е. B. Кудюков

Уральский федеральный университет

Email: k.g.balymov@urfu.ru
Россия, ул. Мира, 19, Екатеринбург, 620002

М. А. Калинин

Уральский федеральный университет

Email: k.g.balymov@urfu.ru
Россия, ул. Мира, 19, Екатеринбург, 620002

Н. В. Лепаловский

Уральский федеральный университет

Email: k.g.balymov@urfu.ru
Россия, ул. Мира, 19, Екатеринбург, 620002

Е. А. Кравцов

Уральский федеральный университет; Институт физики металлов УрО РАН

Email: k.g.balymov@urfu.ru
Россия, ул. Мира, 19, Екатеринбург, 620002; ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620108

В. О. Васьковский

Уральский федеральный университет; Институт физики металлов УрО РАН

Email: k.g.balymov@urfu.ru
Россия, ул. Мира, 19, Екатеринбург, 620002; ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620108

Список литературы

  1. Kudyukov E.V., Balymov K.G., Vas’kovskiy V.O. Magnetic anisotropy and magnetoelastic properties of Fe10Ni90 films // J. Phys.: Conference Series. 2019. V. 1389. P. 012017.
  2. Yiwei Liu, Qingfeng Zhan, Guohong Dai, Xiaoshan Zhang, Baomin Wang, Gang Liu, ZhenghuZuo, Xin Rong, Huali Yang, Xiaojian Zhu, YaliXie, Bin Chen, Run-Wei Li. Thermally assisted electric field control of magnetism in flexible multiferroic heterostructures // Scientific Reports. 2014. V. 4. P. 6925.
  3. Bonin R., Schneider M.L., Silva T.J., Nibarger J.P. Dependence of magnetization dynamics on magnetostriction in NiFe alloys // J. Appl. Phys. 2005. V. 98. P. 123904.
  4. Coton N., Andres J.P., Molina E., Jaafar M., Ranchal R. Stripe domains in electrodeposited Ni90Fe10 thin films // J. Magn. Magn. Mater. 2023. V. 565. P. 170246.
  5. Komogortsev S.V., Vazhenina I.G., Kleshnina S.A., Iskhakov R.S., Lepalovskij V.N., Pasynkova A.A., Svalov A.V. Advanced Characterization of FeNi-Based Films for the Development of Magnetic Field Sensors with Tailored Functional Parameters // Sensors. 2022. V. 22. P. 3324.
  6. Kurlyandskaya G.V., Elbaile L., Alves F., Ahamada B., Barrué R., Svalov A.V., Vas’kovskiy V.O. Domain structure and magnetization process of a giant magnetoimpedance geometry FeNi/Cu/FeNi(Cu)FeNi/Cu/FeNi sensitive element // J. Phys.: Condens. Matter. 2004. V. 16. P. 6561–6568.
  7. Balymov K.G., Kudyukov E.V., Lepalovskij V.N., Kulesh N.A., Vas’kovskiy V.O. Using Magnetoresistive Films with Unidirectional Anisotropy to Register Elastic Deformations // Russian Journal of Nondestructive Testing. 2017. V. 53. P. 514–519.
  8. Okita K. Magnetostriction Measurement of Giant Magnetoresistance Films on the Practical Substrates by using Inverse-magnetostriction Effect // EPJ Web of Conference. 2013. V. 40. P. 01004.
  9. Буравихин Б.А. Влияние механических напряжений на магнитные свойства пленок. Иркутск: Восточносибирское книжное издательство, 1968. 123 с.
  10. Kneer G., Zinn W. Origin of M–Induced Anisotropy // Phys. stat. sol. 1996. V. 17. P. 323.
  11. Лесник А.Г. Наведенная магнитная анизотропия Текст / А.Г. Лесник. Киев: Наукова думка, 1976. 211 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Рентгеновская дифрактограмма пленки Fe10Ni90 толщиной 100 нм.

Скачать (85KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Магниторезистивные кривые для пленки [Fe10Ni90(100 нм)/Cu]6/Fe10Ni90(100 нм), измеренные в поле параллельном длинной стороне образца в исходном состоянии (кривая 1) и при относительной деформации сжатия 0.055 % (кривая 2).

Скачать (88KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимости константы магнитострикции λs, определенной из магниторезистивных петель, от толщины однослойных пленок Fe10Ni90 (кривая 1) и суммарной толщины слоев Fe10Ni90 пленочной структуры [Fe10Ni90/Cu]p/Fe10Ni90 (кривая 2).

Скачать (55KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Петли гистерезиса, измеренные на вибрационном магнитометре вдоль (кривые 1) и перпендикулярно (кривые 2) ОТП: (а) – Fe10Ni90 (200 нм), (б) – Fe10Ni90 (400 нм), (в) – [Fe10Ni90(100 нм)/Cu]2/Fe10Ni90(100 нм) и (г) – [Fe10Ni90(100 нм)/Cu]7/Fe10Ni90(100 нм). На вставках рисунков (б) и (г) показаны петли гистерезиса, измеренные перпендикулярно плоскости пленки.

Скачать (349KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Зависимости отношения Mr/Ms(кривая 1), определенных из петель гистерезиса, измеренных вдоль ОТП, и размера зерна (кривая 2) от толщины пленок Fe10Ni90.

Скачать (81KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Зависимость отношения Mr/Ms от количества периодов в структуре [Fe10Ni90(100 нм)/Cu]p/Fe10Ni90 (100 нм).

Скачать (49KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Распределение напряжений по Мизесу по толщине пленки [Fe10Ni90(100 нм)/Cu]8/Fe10Ni90 (100 нм).

Скачать (69KB)
Метаданные