Магнитный резонанс и осцилляции магнитной анизотропии в сверхрешетках Co/Cu (111)

Abstract

Проведено исследование магнитного резонанса в магнитных полях, параллельных либо перпендикулярных плоскости пленок, в мультислоях [Co(8Å)/Cu(dCu)(111)] ₂₀, полученных магнетронным распылением. Обнаружены осцилляции магнитной анизотропии KA и ширины резонансной линии ΔHres при изменении толщины прослоек меди в интервале dCu = 7–19 Å. Экстремумы KA и ΔHres наблюдались при dCu = nd₍₁₁₁₎, где n — целое или полуцелое число, d₍₁₁₁₎ = 2,087 Å — расстояние между плоскостями (111) Сu, причем расстояние между соседними максимумами или минимумами составляло 1, 1,5 и 2d₍₁₁₁₎. Осцилляции KA и ΔHres сопровождались синхронными с ними осцилляциями удельного электросопротивления при насыщении (в поле H = 15 кЭ) и магнитосопротивления. В областях dCu = 8–11 Å и dCu ≥ 18 Å обнаружено проявление межслоевого антиферромагнитного обменного взаимодействия. Наблюдавшиеся эффекты связаны с немонотонным изменением шероховатости границ раздела слоев при увеличении dCu.

Проведено дослідження магнітного резонансу у магнітних полях, паралельних або перпендикулярних площині плівок, у мультишарах [Co(8Å)/Cu(dCu)(111)]₂₀, отриманих магнетронним розпиленням. Виявлено осцилляції магнітної анізотропії KA та ширини резонансної лінії ΔHres при зміні товщини прошарків міді в інтервалі dCu = 7–19 Å. Екстремуми KA і ΔHres спостерігалися при dCu = nd₍₁₁₁₎, де n — ціле або напівціле число, d₍₁₁₁₎ = 2,087 Å — відстань між площинами (111) Сu, причому відстань між сусідніми максимумами або мінімумами складало 1, 1,5 та 2d₍₁₁₁₎. Осциляції KA і ΔHres супроводжувалися синхронними з ними осциляціями питомого електроопору при насиченні (у полі H = 15 кЕ) і магнітоопору. У областях dCu = 8–11 Å і dCu ≥ 18 Å виявлено прояв міжшарової антиферомагнітної обмінної взаємодії. Ефекти, що спостерігалися, зв’язані з немонотонною зміною шорсткості границь поділу шарів при збільшенні dCu.

Magnetic resonance in the multilayer magnetron sputtered system [Co(8 Å)/Cu(dCu(111)]₂₀ have been investigated at external magnetic field normal or parallel to the film plane. It is found that magnetic anisotropy KA and resonance line width ΔHres are oscillated with varying copper layer thickness dCu from 7 to 19 Å. Extremal values of KA and ΔHres were observed at dCu = nd₍₁₁₁₎ where n is integer or half-integer and d₍₁₁₁₎ = 2,087 Å is the distance between the Cu (111) planes. The separation between neighbouring maxima and minima was 1, 1.5 and 2 d₍₁₁₁₎. The oscillations of KA and ΔHres are accompanied by synchronous oscillations of specific resistance (for the saturated state in an external magnetic field of 15 kOe) and magnetoresistance. In thickness regions dCu = 8–11 Å and dCu ≥ 18 Å the manifestations of interlayer antiferromagnetic exchange interactions were revealed. The observed effects are connected with non-monotonous variations in roughness of the layer interfaces with increasing dCu.