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磁性多层膜CoFeB/Ni的垂直磁各向异性研究

俱海浪 王洪信 程鹏 李宝河 陈晓白 刘帅 于广华

磁性多层膜CoFeB/Ni的垂直磁各向异性研究

俱海浪, 王洪信, 程鹏, 李宝河, 陈晓白, 刘帅, 于广华
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  • 应用磁控溅射法在玻璃基片上制备了以Pt为底层的CoFeB/Ni多层膜结构样品,通过测试样品的反常霍尔效应研究多层膜的垂直磁各向异性(perpendicular magnetic anisotropy,PMA),对影响多层膜垂直磁各向异性的各因素进行了调制.实验结果表明,多层膜的底层厚度、周期层中各层的厚度及周期数对样品的反常霍尔效应和磁性有重要影响.通过对样品各参数的逐步调制,最终获得了具有良好PMA的CoFeB/Ni多层膜最佳样品Pt(4)/[CoFeB(0.4)/Ni(0.3)]3/Pt(1.0).经测试计算,该样品的各向异性常数Keff为2.2106 erg/cm3(1 erg/cm3=10-1J/m3),具有良好的PMA性能,样品总厚度为7.1 nm,完全满足制备垂直磁结构材料的厚度要求,可进一步研究其在器件中的集成与应用.
      通信作者: 李宝河, libh@btbu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11174020)和北京工商大学科研启动基金(批准号:QNJJ2016-18)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-06-06
  • 修回日期:  2016-09-13
  • 刊出日期:  2016-12-05

磁性多层膜CoFeB/Ni的垂直磁各向异性研究

  • 1. 北京工商大学理学院, 北京 102488;
  • 2. 北京科技大学材料科学与工程学院, 北京 100083
  • 通信作者: 李宝河, libh@btbu.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11174020)和北京工商大学科研启动基金(批准号:QNJJ2016-18)资助的课题.

摘要: 应用磁控溅射法在玻璃基片上制备了以Pt为底层的CoFeB/Ni多层膜结构样品,通过测试样品的反常霍尔效应研究多层膜的垂直磁各向异性(perpendicular magnetic anisotropy,PMA),对影响多层膜垂直磁各向异性的各因素进行了调制.实验结果表明,多层膜的底层厚度、周期层中各层的厚度及周期数对样品的反常霍尔效应和磁性有重要影响.通过对样品各参数的逐步调制,最终获得了具有良好PMA的CoFeB/Ni多层膜最佳样品Pt(4)/[CoFeB(0.4)/Ni(0.3)]3/Pt(1.0).经测试计算,该样品的各向异性常数Keff为2.2106 erg/cm3(1 erg/cm3=10-1J/m3),具有良好的PMA性能,样品总厚度为7.1 nm,完全满足制备垂直磁结构材料的厚度要求,可进一步研究其在器件中的集成与应用.

English Abstract

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