CoSiB/Pt多层膜垂直磁各向异性及热稳定性

作者：王桂玲; 赵泽军; 刘帅; 息剑峰; 李宝河^*

来源：材料工程, 2021, 49(06): 26-32.

• CoSiB/Pt多层膜
• 反常霍尔效应
• 垂直磁各向异性
• 有效磁各向异性常数

采用磁控溅射方法在单面附有300 nm SiO2的单晶硅基片上制备了以Pt为底层的CoSiB/Pt多层膜样品。CoSiB/Pt层周期数确定为2,对样品底层厚度及周期层厚度进行调制,根据反常霍尔效应系统地研究了CoSiB/Pt多层膜垂直磁各向异性(perpendicular magnetic anisotropy, PMA)及薄膜的热稳定性。通过对这些参数的调节获得了具有良好垂直磁各向异性的最佳多层膜样品结构Pt(1)/[CoSiB(0.5)/Pt(1)]2,底层Pt和周期层中CoSiB,Pt的最佳厚度分别为1,0.5 nm和1 nm。对最佳样品进行XRD图谱分析,磁滞回线测量以及一系列退火处理。结果表明,样品具有明显的(111)CoPt衍射峰,形成了较好的(111)织构,界面耦合增强,结晶度较好,计算出样品的有效磁各向异性常数Keff达到5.11×104 J·m-3,样品具有良好的PMA;当退火温度为200℃时,样品的CoPt(111)峰强度显著增强,界面形成了较强的(111)织构,Keff达到最大值1.0×105J·m-3,当退火温度不超过400℃时,样品仍能保持良好的PMA。多层膜样品结构Pt(1)/[CoSiB(0.5)/Pt(1)]2具有良好的PMA和热稳定性,且合适的退火温度有利于提高样品的PMA。

• 单位
  北京工商大学