Influence of Si substrate and interface quality on exchange interactions in ultrathin Fe/NM/Tb film structure

Abstract

Досліджено тришарові плівкові структури Fe (8 A)/NM/Tb(12 A) (NM = Au, Си), виготовлені на кремнієвій підкладці методом електронно-променевого напилювання в надвисоковакуумній системі при тиску залишкових газів ==10 9 Тор. Структуру зразків досліджували методами рентгенівської дифрактометрії та Оже-спектроскопії. Магнітні властивості плівок досліджували за допомогою традиційного полярного магнітооптичного ефекту Керра. Рентгенівські дослідження показали, що на поверхні розділу Si/Fe утворюється силіцид заліза, близький за структурою до Fe3Si. Згідно з даними магнітооптичних досліджень, утворення Fe-силіциду призводить до зникнення короткоперіо-дичних осциляцій обмінної взаємодії між шарами Fe та ТЬ. Для запобігання утворенню силіциду на підкладки попередньо наносили буферний шар Au (З А) або Си (10 А). Це призвело до появи короткоперіодичних осциляцій. Проте, згідно даних Оже-спектро-скопії, такої товщини буферних шарів все ще недостатньо для повного запобігання взаємодії кремнію та заліза.

Исследованы трехслойные пленочные структуры Fe (8 A)/NM/Tb(12 A) (NM = Au, Cu) на кремниевой подложке, изготовленные методом электронно-лучевого напыления в сверхвысоковакуумной системе при давлении остаточных газов ==10 9 Тор. Структуру образцов исследовали методами рентгеновской дифрактометрии и Оже-спектроскопии. Магнитные свойства пленок исследовали с помощью традиционного полярного магнитооптического эффекта Керра. Рентгеновские исследования показали, что на поверхности раздела Si/Fe образуется силицид железа, близкий по структуре к Fe3Si. Согласно данным магнитооптических исследований, образование Fe-силицида приводит к исчезновению короткопериоди-че-ских осцилляций обменного взаимодействия между слоями Fe и ТЬ. Для предотвращения образования силицида на подложки предварительно наносили буферный слой Au (3 А) или Си (10 А). Это привело к появлению короткопериодических осцилляций. Однако, согласно данным Оже-спектроскопии, такая толщина буферных слоев все еще недостаточна для полного предотвращения взаимодействия кремния и железа.

Досліджено тришарові плівкові структури Fe (8 A)/NM/Tb(12 A) (NM = Au, Си), виготовлені на кремнієвій підкладці методом електронно-променевого напилювання в надвисоковакуумній системі при тиску залишкових газів ==10 9 Тор. Структуру зразків досліджували методами рентгенівської дифрактометрії та Оже-спектроскопії. Магнітні властивості плівок досліджували за допомогою традиційного полярного магнітооптичного ефекту Керра. Рентгенівські дослідження показали, що на поверхні розділу Si/Fe утворюється силіцид заліза, близький за структурою до Fe3Si. Згідно з даними магнітооптичних досліджень, утворення Fe-силіциду призводить до зникнення короткоперіо-дичних осциляцій обмінної взаємодії між шарами Fe та ТЬ. Для запобігання утворенню силіциду на підкладки попередньо наносили буферний шар Au (З А) або Си (10 А). Це призвело до появи короткоперіодичних осциляцій. Проте, згідно даних Оже-спектро-скопії, такої товщини буферних шарів все ще недостатньо для повного запобігання взаємодії кремнію та заліза.