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磁性多层膜中SiO2/Ta界面反应及其对缓冲层的影响 总被引:3,自引:0,他引:3
磁性多层膜常以金属Ta作为缓冲层,利用磁控溅射方法在表面有300nm厚SiO2氧化膜的单晶硅(100)基片上沉积了Ta/NiFe/Ta薄膜,采用X射线光电子能谱(XPS)对该薄膜进行了深度剖析,并且对获得的Ta4f和Si2p的高分辨XPS谱进行计算机谱图拟合分析,结果表明在SiO2/Ta界面处发生了化学反应;15SiO2 37Ta=6Ta2O5 5Ta5Si3,该反应使得界面有“互混层”存在,从而导致诱发NiFe膜(111)织构所需的Ta缓冲层实际厚度的增加。 相似文献
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实验结果表明Ta/NiFe/FeMn/Ta多层膜的交换耦合场Hex要大于Ta/NiFe/Cu/NiFe/FeMn/Ta自旋阀多层膜中的Hex. 为了寻找其原因, 用X射线光电子能谱(XPS)研究了Ta(12 nm)/NiFe(7 nm), Ta(12 nm)/NiFe(7 nm)/Cu(4 nm)和Ta(12 nm)/NiFe(7 nm)/Cu(3 nm)/NiFe(5 nm) 3种样品, 研究结果表明前两种样品表面无任何来自下层的元素偏聚, 但在第3种样品最上层的NiFe表面上, 探测到从下层偏聚上来的Cu原子. 认为: Cu在NiFe/FeMn层间的存在是Ta/NiFe/Cu/NiFe/FeMn/Ta自旋阀多层膜的Hex低于Ta/NiFe/FeMn/Ta多层膜Hex的一个重要原因. 相似文献
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研究了Si/Ta/NiFe/Cu/NiFe/FeMn/Ta结构的自旋阀的热稳定性及层间扩散问题.高分辨电镜(HREM)观察表明,各层呈柱状晶生长.低于200°C退火能有效地提高钉扎场.高于200°C退火后,钉扎场下降,300°C时降为零.利用俄欧电子能谱仪(AES)研究了在相同的条件下制备的基片/Ta/NiFe/FeMn/Ta结构多层膜.结果表明,200°C以下时薄膜层之间主要发生沿晶界的扩散,300°C时体扩散的作用不能忽略. 相似文献
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用射频/直流磁控溅射制备了 Ta/NiOx/Ni81Fe19/Ta磁性薄膜, 并利用X射线光电子能谱仪(XPS)和振动样品磁强计(VSM)研究了NiOx不同化学状态对Ni81Fe19交换耦合场Hex及该磁性薄膜的矫顽力Hc的影响以及Ni81Fe19界面反应. 结果表明:反应溅射中的Ar/O2比对NiOx中镍的化学状态有很大的影响, 当溅射气压为0.57 Pa, Ar/O2为7:1时, 制备的NiOx中的x@1, 镍为+2价, 相应的Hex最大. Ar/O2比偏离7:1时, NiOx层中出现单质镍和+3价的镍, 相应的Hex也下降, 单质镍的出现还会增大该磁性薄膜的矫顽力Hc. XPS的分析还表明, 在NiO/NiFe界面发生了反应:NiO+Fe=Ni+FeO和3NiO+2Fe=3 Ni+Fe2O3. 给出了界面上存在磁性杂质的证据, 这些磁性杂质会影响NiO/NiFe的Hex和Hc. 相似文献
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用射频/直流磁控溅射法制备了Ta/NiOx/Ni81Fe19/Ta和Co/AlOx/Co磁性薄膜,并利用X射线光电子能谱(XPS)和振动样品磁强计(VSM)研究了Ar/O2比与NiOx化学状态以及Ta/NiOx/Ni81Fe19/Ta薄膜磁性之间的关系。结果表明:当溅射气压为0.47Pa,Ar/O2为7:1时,制备的NiOx中的x≌1,镍为+2价,相应的交换耦合场(Hex)最大;Ar/O2比偏离7:1时,NiOx层中出现单质镍和+价的镍,相应的Hex也下降,单质镍的出现还会增大该磁性薄膜的矫顽力(Hc),用XPS还研究了Co/AlOx/Co磁性薄膜中AlOx对Co膜的覆盖状况,Al层将Co膜完全覆盖所需要的最小厚度约1.8nm,采用角分辨XPS方法测出的Al的氧化物为Al2O3,氧化厚度为1.2nm。 相似文献
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利用磁控反应溅射方法以Ta作为缓冲层制备了Ta/NiO/NiFe/Ta薄膜, 磁性分析表明, 该结构薄膜的交换耦合场为9.6×10磢 103 A/m, 但是所需NiO的实际厚度增加了. 采用X射线光电子能谱研究了Ta/NiO/Ta界面, 并进行计算机谱图拟合分析. 结果表明界面反应是影响层间耦合的一个重要因素. 在Ta/NiO界面处发生了反应: 2Ta 5NiO = 5Ni Ta2O5, 使得界面有"互混层"存在. X射线光电子能谱深度剖析表明Ni NiO的混合层厚度约8~10 nm, 从而导致NiO钉扎实际厚度增加. 相似文献
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利用反应溅射的方法制备了NiO薄膜,并研究了NiO对NiFe薄膜的钉扎作用结果表明钉扎场与反应溅射的Ar/O2比例,总的溅射气压、基底的粗糙度等有很大关系,利用光电子能谱(XPS)分析了NiO2中的Ni2O离子的价态,并制备了NiO钉扎的自旋阀Ta/NiO/NiFe/Cu/NiFe/Ta,其磁电阻(MR)可达到2.2%,忆场为10.48kA/m。 相似文献
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