Магнеторезистивні властивості нанокристалічних плівок кобальту

Abstract

Проведено дослідження кристалічної структури, морфології, електропровідности та магнеторезистивних властивостей надтонких плівок кобальту з ефективними товщинами в інтервалі d = 3–30 нм. Показано, що всі одержані зразки мають острівцеву структуру з розмірами окремих острівців у 3–5 нм для свіжосконденсованих плівок і до 30 нм для відпалених за температури 700 К. Електропровідність і магнетоопір плівок визначаються їх товщиною та морфологією. Для плівок з d = 3–10 нм електропровідність є термічно активованою, і реалізується тунельний магнетоопір. Відпалювання плівок з d = 20–30 нм приводить до появи анізотропії магнетоопору. Максимальне значення тунельного магнетоопору складає 0,5% для свіжосконденсованих плівок при перпендикулярній геометрії.

Проведены исследования кристаллической структуры, морфологии, электропроводности и магниторезистивных свойств сверхтонких плёнок Co с эффективными толщинами в интервале d = 3–30 нм. Показано, что все полученные образцы имеют островковую структуру с размерами отдельных островков 3–5 нм для свежесконденсированных плёнок и до 30 нм для отожжённых при температуре 700 К. Электропроводность и магнитосопротивление плёнок определяются их толщиной и морфологией. Для плёнок с d = 3–10 нм электропроводность является термически активированной, и реализуется туннельное магнитосопротивление. Отжиг плёнок с d = 20–30 нм приводит к появлению анизотропии магнитосопротивления. Максимальное значение туннельного магнитосопротивления составляет 0,5% для свежесконденсированных плёнок при перпендикулярной геометрии.

Dependences of crystal structure, morphology, electrical and magnetoresistive properties of ultrathin films of Co on effective thickness in the range of d = 3–30 nm are studied. As shown, all obtained samples have island structure with the sizes of individual islands of 3–5 nm for condensed films and of 30 nm for annealed ones at a temperature of 700 K. Conductivity and magnetoresistance of films are determined by their thickness and morphology. For films with d = 3–10 nm, conductivity is thermally activated, and tunnelling magnetoresistance is realized. Annealing of films with d = 20–30 nm leads to anisotropy magnetoresistance. The maximum value of the tunnelling magnetoresistance of 0.5% for condensed films with perpendicular geometry.