Journal of the Korean Magnetics Society (한국자기학회지)

The Korean Magnetics Society (한국자기학회)
권호 표지

A Study on the Perpendicular Magnetic Anisotropy in Co/Pd artificial Superlattices Prepared by RF Magnetron Sputtering

고주파 마그네트론 스퍼터링에 의해 형성된 Co/Pd 인공초격자의 수직자기이방성에 관한 연구

  • Park, Ju-Uk (Dept. Metallurgical Engineering, Seoul National University Electronic Materials Laboratory, Center for Advanced Materials Research) ;
  • Ju, Seung-Gi (Dept. Metallurgical Engineering, Seoul National University Electronic Materials Laboratory, Center for Advanced Materials Research)
  • 박주욱 (서울대 금속공학과, 서울대학교 신소재공동연구소 전자재료실험실) ;
  • 주승기 (서울대 금속공학과, 서울대학교 신소재공동연구소 전자재료실험실)
  • Published : 1992.11.01
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Abstract

Artificial superlattices of Co/Pd were prepared by RF magnetron sputtering Multilayered structure and compositional modulation were analyzed with a side angle x-ray diffractometer. It has been found that expansion of Co lattice occured in this artificial superlattice due to the lattice mismatch between Co and Pd. Perpendicular magnetic anisotropy could be observed when the Co layer thickness became less than 8${\AA}$ and maximum coercivity of 2350 Oe could be obtained in [Co(2.5 ${\AA}$)/Pd(9.3 ${\AA})]_{50}$/Pd$(200\;{\AA})$ with a perfect squareness of magnetic hysteresis loop. Characteristic of perpendicular magnetic anisotropy in Co/Pd superlattices could be related to the expansion of Co lattice caused by Pd layer and it turned out that as the thickness of Pd layer increased, perpendicular magnetic anisotropy increased. The interface anisotropy energy and volume anisotropy energy were calculated to be 0.29 ergs/$cm^2$ and -$6.9{\times}10^6$ ergs/$cm^3$ respectively, which are consistent with the values reported elsewhere.

고주파 마그네트론 스퍼터링에 의해 Co /Pd 인공초격자를 형성하였다. 형성시킨 Co /Pd 인공초격자의 조성변조를 소각 X-선회절 분석으로 확인하였으며, XRD 분석 결과 두 원소의 격자상수 차이로 인해 Co 격자 팽창이 일어남을 알 수 있었다. Co 층 두께가 8${\AA}$ 이하가 되면 Co /Pd 인공초격자는 수직자기이방성을 띠었으며, 특히 Co가 단원자층인 경우에는 보자력이 2350 Oe이었고, 자기이력곡선의 각형도 우수하였다. Co /Pd 인공초격자가 수직자기이방성을 가지는 원인은 Pd에 의해 Co 격자가 팽창되는 현상과 관계가 있으며, Pd 두께가 증가할수록 수직자기이방성이 커지는 것을 확인하였다. Co /Pd 인공초격자의 수직자기이방성 에너지와 Co 두께의 관계로부터 계면이방성 에너지와 부피이방성 에너지를 계산하였으며 이는 각각 0.29 ergs/$cm^2$와 -$6.9{\times}10^6$ ergs/$cm^3$이었다.

Keywords