Abstract
We studied the exchange anisotropy of Ni-Fe/Co-Fe/Mn-Ir/Cu/buffer/Si multilayers using D.C magnetron sputtering technique. Generally, Ni-Fe/Mn-Ir/buffer(Cu)/Si multilayers cannot pin the ferromagnetic layer for the lower exchange biased field. We got $H_{ex}$ ex/ increased by two times, after using Cu/Ta as buffer layer to get larger grain size of Mn-Ir layer and inserting very thin Co-Fe layer between the Ni-Fe layer and the Mn-Ir layer to get improved grain-to-grain epitaxy relation at the interface between Ni-Fe layer and Mn-Ir layer. The variation of $H_{ex}$ by thickness of Mn-Ir layer in ferromagnete/Mn-Ir/buffer/Si multilayers is different to that in Mn-Ir/ferromagnete/buffer/Si multilayers, because the volume distribution of grain size of Mn-Ir layer and the exchange energy at the interface between the Mn-Ir and the ferromagnetic layers is different for stacking sequence.
본 실험에서는 D.C magnetron sputtering을 사용하여 Ni-Fe/Co-Fe/Mn-Ir/Cu/buffer/Si 다층박막의 교환이방성에 관하여 연구하였다. 일반적인 Ni-Fe/Mn-Ir/buffer(Cu)/Si의 다층박막 구조는 낮은 교환결합 자계에 의하여 강자성체를 완전히 고착시키지 못한다. 따라서 Ni-Fe/Mn-Ir/buffer/Si 다층박막의 $H_{ex}$를 증가시키기 위해 하지층으로 Cu/Ta을 사용하여 Mn-Ir막의 결정립 부피를 증가시키고 Ni-Fe.Mn-Ir계면에 Co-Fe을 삽입하여 반강자성체/강자성체 계면에서의 epitaxy 경향을 향상시켜 2배 이상의 $H_{ex}$의 증가를 얻을 수 있었다. 또한 ferromagnete/Mn-Ir/buffer/Si의 다층박막 구조에서는 Mn-Ir거 두께에 따른 He일 변화 거동은 Mn-Ir/ferromagnete/buffer/Si다층박막구조와는 다른데 이와 같은 이유는 적층순서에 따라서 반강자성체 결정립의 부피분포와 계면에서의 교환결합 에너지가 차이가 나기 때문인 것으로 사료된다.
