Structure of epitaxial L1-FePt/MgO perpendicular magnetic tunnel junctions

Abstract

Perpendicular magnetic tunnel junctions (p-MTJs) with MgO barriers are interesting for high-density information-storage devices. Chemically ordered L10-FePt is a potential electrode due to its large perpendicular magnetocrystalline anisotropy. To-date, a single theoretical study on L10-FePt/MgO p-MTJ based on an idealized structure reported significant dependence of spin-dependent tunneling on interface structure. [Y. Taniguchi et al., IEEE Trans. Magn. 44, 2585 (2008).] We report a structural study of epitaxial L10-FePt(001)[110]//MgO(001)[110]//L10-FePt(001)[110] p-MTJs, focusing on the interfaces using aberration-corrected scanning transmission electron microscopy. Interfaces are semi-coherent, with oxygen atomic-columns of MgO located opposite to iron atomic-columns in L10-FePt. Up to three lattice planes show atomic-column steps, the origin of which is attributed to antiphase boundaries in L10-FePt.

Magnetization reorientation induced by interfacial structures in ultrathin disordered FePt film sandwiched by SiO2 layers

“…Compared with in-plane magnetized films, out-of-plane films exhibit several key advantages, including high information-storage density, good thermal stability and low threshold switching current in the spin transfer torque [1][2][3]. Among these potential materials, chemically ordered L1 0 FePt alloy/multilayers are specially promising for magnetic recording and magnetic random access memory due to its large perpendicular magnetocrystalline anisotropy [4,5]. Unfortunately, the formation of L1 0 -ordered FePt films need higher annealing temperature, appropriate single crystal substrates, and optimized underlayers [6][7][8], limiting their wider practical applications.…”

Магнитная вращающаяся анизотропия в поликристаллических пленках FePt, полученных методом твердофазного синтеза

“…Пленки с L1 0 (001) структурой обладают высокой константой перпендикулярной магнитной анизотропии (ПMA) K U = K 1 − 2πM 2 S (2πM 2 S -анизотропия формы пленки, где M S -намагниченность насыщения). Однако в упорядоченных фазах с L1 2 -структурой в силу кубиче-ской симметрии существование ПМА не предполагает-ся [5][6][7]. Хорошо известно, что все классические виды магнитных анизотропий описываются синусоидальными законами.…”

Магнитные и структурные свойства композитных тонких пленок Fe-=SUB=-87-=/SUB=-Pt-=SUB=-13-=/SUB=--Al-=SUB=-2-=/SUB=-O-=SUB=-3-=/SUB=-, изготовленных с помощью твердофазных реакций

“…Тонкие пленки FePd, CoPt и FePt, упорядоченные по типу L1 0 , имеют тетрагональную структуру и исследуются из-за высоких значений магнитной анизотропии для практических приложений [1,2]. Следуя диаграмме фазового равновесия, упорядоченные L1 2 −FePt 3 , L1 2 −Fe 3 Pt-фазы и химически неупорядоченные ГЦК твердые растворы (ГЦК-А 1 ), также существуют в Fe−Pt системе.…”