Structural and magnetic properties of annealed FePt/Ag/FePt thin films

Figurnaya

Powder Metall Met Ceram

et al. 2016

The effect from thickness of an intermediate copper layer in nanosized Fe 50 Pt 50 (15 nm) / Cu (x) / Fe 50 Pt 50 (15 nm) (x = 7.5, 15, and 30 nm) composite films on SiO 2 (100 nm) / Si(001) substrates on the diffusion-controlled phase formation processes-transformation of the disordered magnetically soft A1(FePt) phase into the ordered magnetically hard L1 0 (FePt) phase during annealing in vacuum-is studied by physical materials science methods: X-ray diffraction and measurement of magnetic properties. The A1(FePt) phase forms in all films during deposition. Annealing in vacuum in the temperature range 300-900ºC is accompanied by thermally activated diffusion processes between the Cu and FePt layers. When thickness of the intermediate Cu layer increases from 7.5 nm up to 15 nm, the onset temperature of A1(FePt)  L1 0 (FePt) phase transformation raises by 100°C, i.e., to 800°C. Simultaneously, the coercivity in films decreases since Cu dissolves in the FePt lattice.

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Effect of Copper on the Formation of Ordered L10(FePt) Phase in Nanosized Fe50Pt50/Cu/Fe50Pt50 Films on SiO2/Si (001) Substrates

Figurnaya

Powder Metall Met Ceram

et al. 2016

Metallofiz. Noveishie Tekhnol.

“…Фаза L1 0 -FePt має велику енергію магнетокристалічної анізотропії 710 6 Дж/м 3 , високі значення намагнетованості наси-чення ( 1200 емо/см 3 ), коерцитивної сили і високу корозійну стій-кість [1]. Плівки на основі FePt можуть бути термічно стабільними навіть при розмірах зерен, менших за 3 нм, тому дослідженню маг-нетних матеріялів на основі стопу FePt в останні декілька років приділяється значна увага науковців [2][3][4][5][6][7][8][9].…”

Section: вступunclassified

Influence of the Stress State on $L1_{0}$-FePt Phase Formation within the Fe$_{52}$Pt$_{48}$ Film on Al$_{2}$O$_{3}$ Substrate

Verbytska¹,

Shamis²,

Slipchenko³

et al. 2017

Методами фізичного матеріялознавства вивчено вплив напруженого ста-ну на процеси термічно активованого формування впорядкованої фази L1 0 -FePt при відпалах і магнетні властивості плівки Fe 52 Pt 48 (15 нм). Плі-вку було одержано методою магнетронного осадження на підкладинку монокристалічного сапфіру Al 2 O 3 (1010) . Швидкий термічний відпал в атмосфері азоту проводився зі швидкістю нагріву у 400C/c в температур-ному інтервалі 500-800C тривалістю у 30 с. Встановлено, що при оса-дженні плівки формується невпорядкована фаза A1-FePt і присутні роз-тягувальні залишкові механічні напруження. При нагріві до 500C знак напружень змінюється, і вони стають стискальними. Фазове перетворен-ня A1-FePt  L1 0 -FePt, яке починається при відпалі за температури у 600C, супроводжується зменшенням об'єму елементарної комірки, ре-лаксацією напружень і викликає зміну магнетних властивостей. Пода-льше підвищення температури відпалу до 800C приводить до збільшення

J. Phys.: Condens. Matter

“…In this process, phase formation occurs via the movement of grain boundaries as a result of grain boundary diffusion, leaving behind an area of reacted product [21]. Furthermore, introduction of additional intermediate layers into Pt/Fe stacks could modify significantly the phase transition temperatures [20,[22][23][24], the sequence of structural transitions that occur upon annealing [25], or even induce metastable phases [26]. In this regard, Mn is an interesting element to be used as an additional layer in Fe/Pt stacks since it could form various binary and ternary phases in this system and strongly affect the magnetic properties due to antiferromagnetic coupling between Fe and Mn magnetic moments.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Structural phase transformations in annealed Pt/Mn/Fe trilayers

Kruhlov

Shamis

Schmidt

et al. 2020

Thermally-activated phase transitions in Pt/Mn/Fe thin films were investigated by a combination of x-ray diffraction, transmission electron microscopy, secondary neutral mass spectrometry depth profiling, atomic force microscopy, and magnetic properties measurements. Postannealing was carried out in vacuum to different temperatures up to 620 °C. Initially, at temperatures between 280 °C -450 °C first L10-MnPt is formed at the Mn/Pt interface followed by the most likely formation of metastable bcc Fe3Pt, which gets transformed by further annealing to fcc Fe3Pt and eventually to chemically ordered L12-Fe3Pt. The final product after annealing at 620 °C consists of two interesting phases, which are relevant for spintronic applications, antiferromagnetic L10-MnPt with addition of Fe and ferromagnetic L12-Fe3Pt, consistent with the initial element composition.