Магнитная анизотропия, кристаллографическая текстура и гистерезисные свойства металлических наноструктур "спиновый клапан" тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.11 ВАК РФ

На правах рукописи

НАУМОВА Лариса Ивановна

МАГНИТНАЯ АНИЗОТРОПИЯ, КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКАЯ ТЕКСТУРА И ГИСТЕРЕЗИСНЫЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ НАНОСТРУКТУР «СПИНОВЫЙ КЛАПАН»

01.04.11 - физика магнитных явлений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

* 8 СЕН 2Щ 005552524

Екатеринбург - 2014

005552524

Работа выполнена в лаборатории электрических явлений Федерального государственного бюджетного учреждения науки Ордена Трудового Красного Знамени Института физики металлов Уральского отделения Российской академии наук.

Научный кандидат физико-математических наук,

руководитель: ведущий научный сотрудник лаборатории электрических явлений Института физики металлов УрО РАН Миляев Михаил Анатольевич

Овчинников Владимир Владимирович, доктор физико-математических наук, профессор, заведующий лабораторией пучковых воздействий Института электрофизики УрО РАН

Повзнер Александр Александрович, доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой физики Института фундаментального образования УрФУ

Ведущая Федеральное государственное бюджетное

организация: учреждение науки Институт физики им. JI.B.

Киренского Сибирского отделения Российской академии наук

Защита состоится «28» ноября 2014 года в 14 часов 30 минут, на заседании диссертационного совета Д 004.003.01 при ФГБУН Ордена Трудового Красного Знамени Институте физики металлов УрО РАН по адресу: 620990, г.Екатеринбург, ул.С.Ковалевской, 18. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИФМ УрО РАН и на сайте www, imp, uran.ru.

Автореферат разослан « » 09_2014 г.

Официальные оппоненты:

Ученый секретарь у й ____

диссертационного совета, JlP*^*'

доктор физико-математических наук / Лошкарева H.H.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Спиновые клапаны являются искусственным, синтезируемым материалом, и поэтому понимание физических принципов, объясняющих связь между их микроструктурой и магнитными свойствами, является ключом к получению материалов с необходимыми для технологий характеристиками. Корреляция между формированием в слоях спинового клапана аксиальной текстуры <111> и уменьшением ширины низкополевой петли гистерезиса магнитосопротивления отмечается многими авторами, однако в публикациях отсутствует информация о систематическом исследовании количественной зависимости гистерезиса перемагничивания свободного слоя от степени совершенства текстуры. Поэтому исследование корреляции между текстурой и гистерезисом перемагничивания, проведенное в данной работе, является актуальной задачей. Существует большое количество экспериментальных работ и теоретических моделей [1, 2, 3], описывающих перемагничивание спиновых клапанов. Однако, в опубликованных работах нет информации о синтезе спиновых клапанов, обладающих высоким (более 8%) магниторезистивным эффектом и малым (менее 1 Э) гистерезисом. Синтез металлических спиновых клапанов, обладающих безгистерезисной полевой зависимостью

магнитосопротивления, и большими величинами магниторезистивного эффекта и чувствительности до настоящего времени является сложной экспериментальной задачей. Таким образом, поиск научно обоснованной методики, позволяющей синтезировать спиновые клапаны, отвечающие требованиям практического применения в аналоговых приложениях, актуален в настоящее время.

Целью настоящей работы является изучение корреляции между структурой, магнитной анизотропией и гистерезисом перемагничивания спиновых клапанов на основе антиферромагнетиков ИеМп и Мп1г, широко используемых в практике, а так же разработка и практическая апробация научно обоснованной методики, позволяющей синтезировать безгистерезисные спиновые клапаны с большой величиной магниторезистивного эффекта. Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

• изготовление методом магнетронного напыления спиновых клапанов с различным (сильным и слабым, ферромагнитным и антиферромагнитным) межслойным взаимодействием и формирование в приготовленных спиновых клапанах различных конфигураций магнитной анизотропии;

• изучение корреляции между кристаллографической текстурой в слоях спинового клапана и гистерезисом перемагничивания свободного слоя;

• исследование изменения гистерезиса перемагничивания свободного слоя при отклонении приложенного магнитного поля от основных осей магнитной анизотропии в спиновых клапанах с сильным и слабым межслойным взаимодействием в случае параллельной и неколлинеарной конфигурации анизотропии;

• поиск способов оптимизации характеристик микросенсоров (меандров), изготовленных на основе спинового клапана.

Научная новизна работы заключается в следующем.

• Впервые установлена количественная монотонная зависимость ширины низкополевой петли гистерезиса от угла рассеяния текстуры <111> для спиновых клапанов на основе антиферромагнетика Мп1г и дана интерпретация полученной зависимости на качественном уровне.

• Для спиновых клапанов с сильным межслойным взаимодействием обнаружено резкое сужение низкополевой петли гистерезиса магнитосопротивления при малом отклонении приложенного магнитного поля от оси однонаправленной анизотропии;

• Для спиновых клапанов с сильным и слабым межслойным взаимодействием обнаружена общая тенденция. С увеличением отношения поля межслойного взаимодействия к полю одноосной анизотропии, уменьшается угол отклонения приложенного магнитного поля от оси однонаправленной анизотропии, при котором перемагничивание становится безгистерезисным.

• Экспериментально доказано, что изменения механизмов перемагничивания свободного слоя, которые происходят при увеличении угла в отклонения приложенного магнитного поля от оси однонаправленной анизотропии, сопровождаются появлением особенностей (пиков или изломов) на зависимости ширины низкополевой петли гистерезиса от угла в.

Теоретическая значимость работы.

• В рамках модели когерентного вращения намагниченности получено выражение, позволяющее оценить минимальный угол, на который необходимо отклонить приложенное магнитное поле от оси однонаправленной анизотропии для получения безгистерезисной полевой зависимости магнитосопротивления для спинового клапана с сильным межслойным взаимодействием.

• Обнаружены принципиальные различия в характере зависимости ширины низкополевой петли гистерезиса от угла между приложенным магнитным полем и осью однонаправленной анизотропии для спиновых клапанов с сильным и слабым межслойным взаимодействием.

• Установлено, что максимальное сужение низкополевой петли гистерезиса при повороте спинового клапана в магнитном поле

происходит при отклонении магнитного поля именно от оси однонаправленной анизотропии.

• Полученные экспериментальные результаты могут быть использованы как материал для проверки применимости различных теоретических моделей.

Практическая значимость работы.

Разработана лабораторная технология изготовления многослойных наноструктур типа «спиновый клапан» с перспективными для практических приложений функциональными характеристиками — величиной гигантского магниторезистивного эффекта (8-12) %, высокой магниторезистивной чувствительностью (1—3) %/Э и гистерезисом магнитосопротивления в десятые доли эрстеда. Спиновые клапаны с безгистерезисным изменением магнитосопротивления, реализуемом в области малых (единицы эрстед) магнитных полей, могут быть использованы для разработки высокочувствительных измерительных устройств, например, датчиков магнитного поля и тока.

Полученные результаты исследований зависимостей магнитных и магниторезистивных характеристик приготовленных спиновых клапанов от толщины различных слоев, от сформированной в образцах конфигурации магнитной анизотропии и режимов термомагнитной обработки могут быть использованы для оптимизации требуемых функциональных характеристик спиновых клапанов, предназначенных для конкретных практических приложений.

Описанная в работе магнетронная технология получения многослойных магнитных наноматериалов и апробированные способы оптимизации их магниторезистивных характеристик были использованы для приготовления нескольких серий спиновых клапанов с требуемыми свойствами на пластинах 81/8Ю2 диаметром 100 мм. Кремниевые пластины с напыленными магниточувствительными наноструктурами в настоящее время используются заказчиками для разработки новых изделий микроэлектроники. Положения, выносимые на защиту.

• Для спиновых клапанов Та/М180Ре2о/Сод0Ре10/Си/Со90Ре|0/ М^Гг^/Га экспериментально установлен линейный тип зависимости ширины низкополевой петли гистерезиса от величины обратной углу рассеяния текстуры <111>.

• При отклонении приложенного магнитного поля от осей анизотропии в спиновом клапане ширина петли перемагничивания свободного слоя уменьшается, причем отклонение поля от оси однонаправленной анизотропии приводит к значительно большему сужению петли, чем отклонение от оси легкого намагничивания на тот же угол.

• Имеются принципиальные различия в характере зависимости ширины низкополевой петли гистерезиса от угла в между приложенным магнитным полем и осью однонаправленной анизотропии для

спиновых клапанов с сильным и слабым межслойным взаимодействием, в частности, только для спиновых клапанов с сильным межслойным взаимодействием отклонение приложенного магнитного поля на малый угол в приводит к резкому сужению низкополевой петли гистерезиса.

• Для спиновых клапанов с параллельной конфигурацией магнитной анизотропии (ось легкого намагничивания параллельна оси однонаправленной анизотропии) и сильным межслойным взаимодействием (Hj/HA> 1) справедливо выражение sina0 = \HA/Hj\, где a0 - угол отклонения приложенного магнитного поля от оси легкого намагничивания, при достижении которого перемагничивание свободного слоя становится безгистерезисным, Яд-поле анизотропии свободного слоя и Н} - поле межслойного взаимодействия.

• Для спиновых клапанов с сильным (Н]/НА > 1) и слабым (И}/НА < 1) межслойным взаимодействием существует общая тенденция: чем больше величина отношения поля межслойного взаимодействия к полю одноосной анизотропии, тем меньше угол отклонения приложенного магнитного поля от оси одноосной анизотропии, при котором перемагничивание свободного слоя становится безгистерезисным.

• Изменения механизмов перемагничивания свободного слоя, которые происходят при увеличении угла О отклонения приложенного магнитного поля от оси однонаправленной анизотропии, сопровождаются появлением особенностей (пиков или изломов) на зависимости ширины низкополевой петли гистерезиса от угла в.

• Методические рекомендации по синтезу безгистерезисных спиновых клапанов с величиной магниторезистивного эффекта около 10 % состоят в следующем:

1) формирование совершенной текстуры <111> и сильного межслойного взаимодействия путем нахождения оптимальных толщин слоев магнитных и немагнитных материалов;

2) формирование неколлинеарной конфигурации магнитной анизотропии путем термомагнитной обработки;

3) определение эффективного направления приложенного в плоскости слоев магнитного поля, при котором перемагничивание свободного слоя становится безгистерезисным.

Степень достоверности и апробация результатов

Образцы многослойных наноструктур приготавливались по оптимизированной технологии на высоковакуумной напылительной установке магнетронного напыления MPS 4000-С6 (Ulvac). Номинальная толщина слоев рассчитывалась по времени напыления и экспериментально установленной скорости напыления каждого материала. Минимальный программируемый шаг для времени напыления составлял

0.1 секунды, что для различного типа мишеней соответствует изменению номинальной толщины напыляемого материала на величину менее 0.1 А.

Скорости напыления материалов определялась путем изготовления калибровочных пленок и измерения их толщины при помощи интерферометра белого света Zygo NewView 7300 с точностью до ± 2 А при полной толщине пленок (400 - 600) А. Для процесса напыления наноструктур использовались магнетронные мишени, химический состав которых был подтвержден сертификатами качества производителей. Элементный состав приготовленных многослойных образцов контролировался с точностью ± 2 отн. % при помощи рентгеновского микроанализа на базе растрового электронного микроскопа с автоэмиссионным катодом FEI Inspect F и приставкой GENESIS APEX 2 EDS. Независимый контроль толщины напыляемых слоев проводился по измерению периода многослойной структуры с помощью метрологически аттестованной методики, использующей метод малоугловой рентгеновской дифракции (Свидетельство № 223.13.09.153/2009). Измерение магнитных и магниторезистивных характеристик образцов проводилось на метрологически аттестованном оборудовании. Относительное изменение сопротивления определялось

четырехконтактным методом с точностью ± 0.1 %. Величина намагниченности насыщения определялась с точностью ± 3%.

Результаты работы докладывались на следующих всероссийских и международных конференциях: Moscow International Symposium on Magnetism (Moscow, 21-25 August 2011); 19th International Symposium "Nanostructures: Physics and Technology (Ekaterinburg, Russia, 20-25 June 2011); Recent Trends in Nanomagnetism, Spintronics and their Applications (Ordizia, Basque Country, 1 - 4 June 2011); International Conference "Spin Physics, Spin Chemistry and Spin Technology (Казань, 1-5 ноября, 2011); XVI Международный симпозиум «Нанофизика и наноэлектроника» (г. Нижний Новгород, 12-16 марта 2012 г); The 19th International Conference on Magnetism with Strongly Correlated Electron Systems 2012 (Bexco, Busan, Korea, 8-13 июля 2012 г); The 21th International Colloquium On Magnetic films And Surfaces (ICMFS-12),(Шанхай Китай, 24-28 сентября 2012); Nanotechnology 2012: Advanced Materials, CNTs, Particles, Films and Composites (Nanotech Conference & Expo 2012 CA, Santa Clara, California, USA, June 18 - 21, 2012); XXII Международная конференция «Новое в магнетизме и магнитных материалах» (Астрахань, 17-21 сентября 2012 г); XIII Всероссийская школа-семинар по проблемам физики конденсированного состояния вещества (СПФКС-13) (Екатеринбург, 7-14 ноября 2012 г); XVII Международный симпозиум «Нанофизика и наноэлектроника» (г. Нижний Новгород, 11-15 марта 2013 г.); V Euro-Asian Symposium "Trends in MAGnetism": Nanomagnetism (EASTMAG-2013), (Russky Island, Vladivostok, Russia, 15-21 September 2013).

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 21 печатной работе (13 тезисах и 8 статьях), из них 7 статей в рецензируемых журналах, входящих в Перечень ВАК. Список публикаций приведен в конце автореферата.

Личный вклад автора

Постановка задач проводилась Л.И. Наумовой совместно с научным руководителем. Автором проведено исследование корреляции между структурой, магнитной анизотропией и гистерезисом перемагничивания спиновых клапанов, а также разработка и практическая апробация методики, позволяющей синтезировать безгистерезисные спиновые клапаны с большой величиной магниторезистивного эффекта. Лично Л.И. Наумовой изготовлены методом магнетронного напыления

экспериментальные образцы и проведена их термомагнитная обработка, проведены измерения магнитосопротивления и исследования микроструктуры методами рентгеновской дифрактометрии. Микросенсор (меандр) на основе спинового клапана был изготовлен A.A. Ювченко. Теоретические расчеты проведены совместно с Н.Г. Бебениным. Исследования микроструктуры методами просвечивающей электронной микроскопии проведены Т.П. Кринициной. Результаты исследований неоднократно докладывались диссертантом на всероссийских и международных конференциях. Обсуждение полученных результатов и подготовка публикаций велась Л.И. Наумовой совместно с В.В. Устиновым и М.А. Миляевым.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, списка сокращений и условных обозначений и библиографии. Общий объем диссертации 126 страниц, включая 5 таблиц и 61 рисунок. Библиография включает 92 наименования на 8 страницах.

Работа выполнена в рамках следующих программ и грантов

Программы Президиума УрО РАН (проекты № 09-П-2-1037, № 12-П-2-1051 и № 12-2-2-009_Арктика): РФФИ (проект № 10-02-00590 и 13-0200749) и проект ОФИ УрО РАН № 11-2-23-НПО и 13-2-021-НПО; грант НШ№ 6172.2012.2; договор № 02.G36.31.0004).

Краткое содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследования, аргументирована научная новизна и показана практическая значимость полученных результатов, изложены выносимые нг защиту положения и кратко описана структура диссертации.

В первой главе приводится краткое изложение основных экспериментальных и обзорных статей, посвященных физическим принципам, объясняющим магнитные и транспортные свойства спиновых

клапанов, а так же способам получения наноструктур, обладающих практически значимыми функциональными характеристиками. Кратко описываются физические причины, объясняющие феномен гигантского магнитосопротивления. Подробно рассматривается взаимодействие между ферромагнитными слоями и обменное взаимодействие, возникающее на границе между ферромагнитным и антиферромагнитным слоем. Особое внимание уделяется магнитной анизотропии и взаимной ориентации осей анизотропии в спиновом клапане: оси легкого намагничивания (ОЛН) свободного слоя и оси однонаправленной анизотропии (ООА) пиннингованного слоя. Описано применение модели Стонера-Вольфарта для объяснения процессов перемагничивания в спиновом клапане. Проанализирована корреляция между микроструктурой слоев и магниторезистивными свойствами спиновых клапанов.

Во второй главе описана методика изготовления образцов многослойных металлических наноструктур при помощи магнетронного напыления, методика контроля шероховатости подложек и измерения скорости напыления при помощи оптической интерферометрии. Так же дано описание вакуумной печи и технологии термомагнитной обработки приготовленных образцов. Описаны методы исследования микроструктуры слоев при помощи рентгеновской дифрактометрии и просвечивающей электронной микроскопии. Приведено описание методики получения полевых зависимостей магпитосопротивления и измерения намагниченности при помощи вибрационного магнитометра.

В третьей главе представлены результаты исследования зависимостей основных характеристик спинового клапана (величины гигантского магниторсзистивного эффекта, поля межслойного взаимодействия, ширины низкополевой петли гистерезиса) от толщин магнитных и немагнитных слоев. Эти зависимости в настоящее время исследованы и представлены, например, в публикациях [3, 4, 5, 6, 7]. Получение закономерных, подтвержденных литературными данными толщинных зависимостей является важным этапом, необходимым для обеспечения повторяемости результатов и изготовления образцов, позволяющих изучать физические процессы. Для исследования были приготовлены серии образцов на основе антиферромагнетиков Ре50Мп50 и Мп751г25С композитным свободным слоем 1\П80Ре2о/Со%Ре10 и общей структурной формулой (51, А1203, стекло)/ /[Та или (№80Ре2о)боСг40/[№Ре/СоРе]/Си /СоРе/|ТеМп или Мп1г]//[Та или (№80Ре;о)60Сг40]- Проведенные исследования показали, что варьированием толщины немагнитной прослойки меди и антиферромагнитного слоя можно целенаправленно изменять величину межслойного взаимодействия и ширину низкополевой петли гистерезиса. Характер полученных зависимостей совпадает с

результатами опубликованными, например, в [4, 8, 9] и интерпретируется в рамках модели когерентного вращения намагниченности.

На Рисунке 1 показаны полевые зависимости

магнитосопротивления, измеренные для спинового клапана, в котором толщина буферного слоя Та была увеличена с 20 до 50 А. В результате ширина

низкополевой петли

гистерезиса уменьшилась с 10.1 до 8.6 Э, а чувствительность возросла с 0.5 до 1.7%/Э. Полученные результаты свидетельствуют о том, что используемая методика приготовления образцов обеспечивает

повторяемость результатов и позволяет получать для дальнейших исследований серии спиновых клапанов с нужным набором характеристик.

В четвертой главе приводятся результаты исследования корреляции между шириной низкополевой петли гистерезиса Нс и степенью совершенства текстуры <111> в спиновых клапанах. Из приготовленной серии образцов композиции

стекло/(Та или №РсСг)/рмРе/СоРе]/Си/СоРе/Мп1г/Та. были выбраны восемь наноструктур, таким образом, чтобы был охвачен максимально широкий диапазон изменения степени совершенства текстуры. Спиновые клапаны различались по толщине слоев, типу материала буферного слоя и величине магнитосопротивления. Такой выбор образцов имел своей целью выделить отчетливо зависимость Нс именно от степени совершенства текстуры. Результаты электронографических исследований показали наличие в слоях Мп1г, №Ре, СоРе и Си аксиальной текстуры <111>, ось которой нормальна к плоскости пленки. Для количественной оценки степени совершенства текстуры воспользовались методами рентгеновской дифрактометрии. Угол рассеяния текстуры (у) был измерен при помощи метода кривых качания (со - скан). Величина у является средним углом отклонения ориентировки части кристаллитов от преимущественной ориентации и экспериментально определяется как полная ширина кривой качания на полувысоте. На Рисунке 2 представлена зависимость //с от угла рассеяния текстуры. Экспериментальные данные получены на различных

_КЗ_

Рисунок 1. Полевые зависимости магнитосопротивления для образцов СтеклоЛГа(/Та)/[№Ре(30А)/СоРе (15 А)]/Си(22А)/СоРе(25 А)/Мп1г(50А)/Та (20А), с толщинами буферного слоя /Та = 20 и 50 А.

спиновых клапанах без систематического изменения состава и толщины слоев наноструктуры от образца к образцу, что указывает на универсальность выявленной зависимости. Для проверки закономерности положения последней, соответствующей наибольшему значению параметра у, точки на кривой, та же зависимость была построена от величины у' (вставка на рисунке 2). В результате линейной аппроксимации Нс(у~') было получено выражение:

Я =47.5-1^' О

У

описывающее зависимость гистерезиса свободного слоя от угла рассеяния текстуры. Для объяснения полученной зависимости Яс (у) следует предположить, что перемагничивание свободного слоя в спиновом клапане происходит за счет когерентного вращения намагниченности. Известно, что в этом случае максимальная ширина петли гистерезиса наблюдается при направлении магнитного поля вдоль оси легкого намагничивания, а при увеличении угла между осью легкого намагничивания и направлением магнитного поля ширина петли гистерезиса уменьшается[10].

Ось текстуры <111> совпадает с нормалью к поверхности пленки. Из пучка узловых прямых <111> одна ориентирована перпендикулярно плоскости (111), а остальные три находятся под углом 19.5° к этой плоскости и, следовательно, к

поверхности пленки. Для поликристаллического материала, обладающего совершенной текстурой, направления <111>

различных кристаллитов, находящиеся под углом 19.5° к поверхности пленки, суммарно образуют коническую поверхность, при этом ни одно из них не лежит в плоскости пленкн. Следовательно, оси легкого намагничивания <111> для монокристаллических зерен отклонены от направления приложенного магнитного поля на угол 90° (в случае направления [111]) или на угол более чем 19.5° (например, в случае направления [11 1 ]).

Рисунок 2. Зависимость ширины низкополевой петли гистерезиса от угла рассеяния текстуры у. Сплошная линия получена аппроксимацией

Увеличение рассеяния текстуры подразумевает, что для части кристаллитов угол между осью легкого намагничивания и направлением магнитного поля, приложенного в плоскости пленки, уменьшается. При большом рассеянии текстуры у >19.3° оси легкого намагничивания некоторых кристаллитов в образце могут находиться в плоскости пленки и располагаться параллельно приложенному магнитному полю. Такие кристаллиты, как указывалось выше, обладают максимально широкой собственной петлей гистерезиса и их наличие приводит к увеличению ширины результирующей петли гистерезиса образца. Данная интерпретация не противоречит объяснению [11] корреляции между наличием текстуры <111> и малым гистерезисом в пленке пермаллоя. Таким образом, для спиновых клапанов композиции стекло/(Та или (№80Ре2о)боСг4о)/ [№80Ре20/Со90Рс10]/ Си/Со9оРе10/Мп751г25/Та с различными толщинами магнитных и немагнитных слоев, выявлена линейная зависимость ширины низкополевой петли гистерезиса от величины обратной углу рассеяния текстуры <111>.

В пятой главе показаны результаты исследования зависимости гистерезиса магнитосопротивления от угла между приложенным магнитным полем и ОЛН для спиновых клапанов композиции [Та,(Ы180Ре20)60Сг4о]/К180Ре2о/Со9оРе1о/Си/Со9оРе1о/Мп751г25/Та с

параллельной конфигурацией магнитной анизотропии. Межслойное взаимодействие, конфигурация магнитной анизотропии, анизотропия свободного слоя и направление приложенного магнитного поля рассматриваются в работе [9] как факторы, определяющие реализацию того или иного механизма перемагничивания. Авторами на основе вычислений в рамках модели когерентного вращения намагниченности Стонера-Вольфарта построена магнитная фазовая диаграмма, показывающая области реализации гистерезисных (А и В) и безгистерезисных (С) мод перемагничивания. В работе [12] на основе результатов визуализации доменной структуры показано, что моды А и В являются комбинацией когерентного вращения намагниченности и движения доменных границ, а в случае моды С перемагничивание происходит только за счет когерентного вращения намагниченности и является безгистерезисным. В данной главе рассматривается изменение гистерезиса магнитосопротивления при отклонении магнитного поля от оси легкого намагничивания и переход к безгистерезисному перемагничиванию свободного слоя в спиновых клапанах с сильным (\HJHpS > 1) и слабым (|Я,/ЯА| < 1), межслойным взаимодействием. Характеристики выбранных для исследования спиновых клапанов представлены в Таблице 1. Выбор образцов был сделан таким образом, что бы охватить как можно более широкий диапазон изменения межслойного взаимодействия: от сильного ферромагнитного (образец № 8) до слабого антиферромагнитного (образцы № 1, 2 и 3). Для определения величин Нъ

ЯА и Яс, а так же величины максимального магнитосопротивления (АЯ/Л) > были измерены петли магнитного гистерезиса и полевые зависимости магнитосопротивления.

На Рисунке 3 показана петля гистерезиса магнитосопротивления, соответствующая перемагничиванию свободного слоя образца № 2. Измеряемые величины - поля сдвига //, и Н2 а так же (А/?//?д )тах -

обозначены. Поле межслойного взаимодействия, и ширина низкополевой петли определяются, как Яу =(#, +Я2)/2 и НС = Н2~НХ,

соответственно. Для определения поля одноосной анизотропии были дополнительно приготовлены образцы композиции [Та, (№80Ре2о)боСг40]/ №80Ре2о/Со9оРе10/Та, повторяющие буферный слой, композитный свободный слой №Ре/СоРе для каждого из образцов (1 - 8) и покрытые защитным слоем тантала. Петли магнитного гистерезиса были измерены в поле, приложенном последовательно вдоль оси легкого и трудного намагничивания. Величина поля анизотропии НА определялась как поле, в котором смыкаются петли гистерезиса измеренные в магнитном поле, приложенном вдоль осей легкого и трудного намагничивания (Рис. 4).

Таблица 1. Толщины слоев исследуемых спиновых клапанов, величины магниторезистивного эффекта, поля межслойного взаимодействия и отношения поля межслойного взаимодействия к полю анизотропии свободного слоя.

N Толщины слоев (А), начиная от подложки 1*1 [%] Ни Э Н1 я.

'та 'ют еСг е 'Со ре 'Си 'Со Ре 'Мп1г 'та 'ют сСг

1 20 - 30 15 24 25 50 20 _ 11.6 -1.6 -0.2

2 20 - 25 20 24 25 50 20 _ 11.7 -4.4 0.2

3 50 _ 30 20 32 25 60 20 _ 7.3 -0.7 -0.1

4 50 _ 20 55 24 55 150 20 _ 5.0 2.6 0.3

5 _ 30 30 20 20 25 60 _ 10 9.5 7.3 0.9

6 50 _ 30 20 22 25 50 20 _ 10.6 10.0 1.3

7 20 _ 30 15 22 25 50 20 10.7 16.5 1.7

8 - 30 30 20 18 25 60 - 10 8.1 31.7 4.0

Для получения зависимостей Нс(а) магниторезистивные кривые были измерены для каждого образца при различных фиксированньгс углах а между приложенным магнитным полем и ОЛН. Были исследованы спиновые клапаны с разными величинами \Н]/НА\. Некоторые экспериментальные кривые показаны на Рис. 5 и Рис. 6.

Рисунок 3. Петля гистерезиса магнитосопротивления соответствующая перемагничиванию свободного слоя образца № 2.

Рисунок 4. Петли магнитного гистерезиса измеренные при МП ]| ОЛН и МП 1 ОЛН для образца Та(50А)/№Ре(30А)/ СоРе(20А)/Та(50А).

а, град

О 20 40 60 80 100

40 30

СО ^20

10

0

180 200 220 240 260 280 град

Рисунок 5. Зависимость Нс от угла отклонения МП от ОЛН.

ю

<о

20

в; град 40

60

80

rrv

k \

\ \ \ \

\\\ /7 \ \ <4 \

" . .....JAW?-,-,-^

f к

180

200 220 &, град

240 280

Рисунок 6. Фрагмент, Рисунке 5

выделенный на

Заполненные треугольники и кружки относятся к образцам № 6 и 8, соответственно.

Пустые кружки, треугольники, квадраты звезды относятся к образцам № 4, 2, 3 и 5, соответственно. Наполовину заполненные кружки - к образцу № 1. На вставке показана схема измерения. Угол в = а + 180° характеризует отклонение магнитного поля от ООА. Характер зависимостей, для спиновых клапанов с сильным (заполненные

символы) и слабым (пустые и наполовину заполненные символы) межслойным взаимодействием, различен. Для клапанов с сильным межслойным взаимодействием увеличение угла а от 0° до 5° приводит к падению Нс на 70 - 95% и далее следует плавный переход к безгистерезисному перемагничиванию при

некотором угле а = а0. Согласно [9], плавный переход к безгистерезисному перемагничиванию может быть интерпретирован как переход от моды В к безгистерезисной моде С. Полученные углы а0 отмечены на магнитной фазовой диаграмме

заполненными кружками

(Рисунок 7). Экспериментальные точки

близки к границе между областями реализации В и С мод перемагничивания. Для того чтобы оценить угол а0, при котором ширина низкополевой петли гистерезиса становится равной нулю, воспользовались моделью

Стонера-Вольфарта, считая, что свободный слой находится в однодоменном состоянии, и перемагничивание осуществляется по механизму когерентного вращения намагниченности. Была выбрана система координат, в которой оси X и Y лежат в плоскости образца, ось X

Рисунок 7. Фрагмент диаграммы [9], на которой отмечены точки перехода А - В (квадраты) и В - С (кружки и звезды).

противоположна ООА и при а = 0 направление МП совпадает с направлением оси X (как показано на вставке Рисунка 8). ПолеНх, действующее на свободный слой спинового клапана, равно сумме приложенного внешнего поля Н и поля межслойного взаимодействия Ну

. Перемагничивание будет безгистерезисным, если суммарное поле, действующее на свободный слой, больше поля анизотропии свободного слоя. Нл . Исходя из этого условия получаем, что перемагничивание будет безгистерезисным, если а > а0 и

s'noro = \H¿/Hj\ (2).

Вычисленные углы а0 для В - С перехода отмечены на Рис. 7 звездами.

Для образцов № 1 - 5 выполняется условие \f/¡/ííA\ < 1. Данные спиновые клапаны со слабым межслойным взаимодействием демонстрируют принципиально иной характер угловой зависимости Яс(а). При отклонении МП от OJ1H и ООА ширина низкополевой петли гистерезиса вначале уменьшается, а, при дальнейшем увеличении угла а, на кривой появляется плато. Дальнейший ход зависимости интересен тем, что на всех кривых при определенном а = аь появляется излом, после которого следует уменьшение Нс до нуля. По-видимому, изменение моды перемагничивания при увеличении угла а происходит, по крайней мере, два раза: при а = аь и при а = ас- Углы аь и ао, определенные по зависимостям Нс(а) (Рисунки 5, 6), были нанесены на магнитную фазовую

диаграмму пустыми квадратами и кружками (Рисунок 7). Нанесенные экспериментальные точки близки к границам между соответствующими областями реализации мод перемагничивания. Важно заметить, что хотя для спиновых клапанов с малым межслойным взаимодействием углы перехода к безгистерезисному перемагничиванию а0 гораздо больше, чем для сильно связанных клапанов, однако общая тенденция остается прежней: чем больше отношение |#j/#A| , тем меньше угол ао. Резкое уменьшение ширины низкополевой петли гистерезиса магнитосопротивления при малом отклонении приложенного магнитного поля от ОЛН || ООА является важным свойством спиновых клапанов именно со слабым межслойным взаимодействием.

Таким образом, выявлены существенные различия в угловой зависимости Нс(а) для спиновых клапанов с сильным /// (| > 1 и

слабым \Н)/НА\ < 1 межслойным взаимодействием. В рамках модели Стонера-Вольфарта получено выражение sinа0 = \HA/H¡\, позволяющее для спиновых клапанов с сильным межслойным взаимодействием оценить

угол. при достижении которого перемагничивание становится безгистерезисным. При слабом межслойном взаимодействии \ЩНА\ < 1 и данное выражение неприменимо, однако наблюдается та же общая тенденция: чем больше величина |/////д|, тем меньше угол а0, при котором происходит переход к безгистерезисному перемагничиванию. Экспериментально определенные величины углов, при которых происходит смена моды перемагничивания, совпадают с соответствующими границами на магнитной фазовой диаграмме, построенной в рамках модели когерентного вращения намагниченности в [9].

В главе 6 представлены результаты экспериментов, объектами которых были спиновые клапаны с неколлинеарной конфигурацией

магнитной анизотропии, когда ООА отклонена от ОЛН. При таком взаимном расположении осей анизотропии появляется возможность определить

экспериментально: отклонение от какого из направлений - ООА или ОЛН — является главной причиной уменьшения Нс. Из образцов, перечисленных в Таблице 1, были выбраны четыре спиновых клапана с различным межслойным взаимодействием (образцы № 1 и 2 — со слабым и № 6 и 8 - с сильным межслойным взаимодействием). В Таблице 2 приведены характеристики выбранных образцов. Посредством термомагнитной обработки ООА отклонили от ОЛН на угол, равный а0. Такая конфигурация анизотропии позволяет отклонять магнитное поле на угол а0 последовательно: вначале от ООА а затем от ОЛН. В образцах с сильным межслойным взаимодействием эффективное уменьшение Нс до величин менее 1 Ое происходит в интервале углов а от 0 до 10°, поэтому при формировании неколлинеарной конфигурации магнитной анизотропии в образцах № 6 и 8 ООА была отклонена от ОЛН на 10°.

На Рисунке 8 показана полевая зависимость магнитосопротивления, измеренная для спинового клапана с сильным межслойным взаимодействием и сформированной неколлинеарной конфигурацией магнитной анизотропии (отожженный образец № 6). Магнитное поле приложено вдоль ОЛН. Величина //с уменьшилось на 92 % по сравнению с неотожженным образцом с параллельной конфигурацией магнитной

Таблица 2. Величины магниторезистивного эффекта, поля межслойного взаимодействия и поля одноосной анизотропии для исследуемых образцов

№ ап % Я/, Ое НА, Ое 1я,/ НА\

I 11.6 - 1.6 10 -0.2

2 11.7 -4.4 25 0.2

6 10.6 10.0 8 1.3

8 8.1 31.7 8 4.0

анизотропии. Ширина петли Нс = 0.9 Ое. магниторезистивный эффект равен 10.9% при

чувствительности 2.9 %/Ое. На вставке показана низкополевая часть магниторезистивной кривой, измеренная для случая параллельной (пустые символы) и неколлинеарной

конфигурации магнитной

анизотропии при приложении магнитного поля вдоль ООА (заполненные треугольники) и вдоль ОЛН (линия). Наименьшая ширина петли гистерезиса получена при приложении магнитного поля вдоль ОЛН. Аналогичный результат был получен и для образца №8. Полученные данные указывают на то, что сужение петли гистерезиса происходит как при отклонении приложенного магнитного поля от ОЛН, так и при отклонении поля от ООА. однако, в последнем случае низкополевая петля сужается больше.

В спиновых клапанах со слабым межслойным взаимодействием при термомагнитной обработке ООА была отклонена от ОЛН на углы 50 и 90е для образцов № 1 и 2, соответственно. В результате в образце № 1 величина уменьшилась до 9.4 Ое, если магнитное поле при измерении было приложено вдоль ООА, и до Нс = 1 Ое при приложении магнитного поля вдоль ОЛН. В последнем случае уменьшение ширины петли гистерезиса сопровождалось значительным снижением

магниторезистивного эффекта и чувствительности. Особенностью образца № 2 является то, что в процессе его термомагнитной обработки магнитное поле было направлено под углом 90° к ОЛН. В идеальном случае, такая обработка приводит к формированию скрещенной конфигурации магнитной анизотропии (ОЛН _1_ ООА). Однако получить идеальный случай скрещенной конфигурации на практике сложно, так как, даже в случае общего перпендикулярного расположения ООА и ОЛН существует локальный разброс этих направлений в плоскости пленки. Характер зависимости Нс(&), полученной для образца № 2 после термомагнитной обработки (Рис. 9), позволяет предположить, что угол между ООА и ОЛН близок, но не равен 90°. Для интерпретации зависимости Нс{&), воспользуемся магнитной фазовой диаграммой [9] для случая отклонения ОЛН от ООА на 80° (Рисунок 10). В исследуемом образце угол между основными осями магнитной анизотропии превышает 80°. но не достигает 90°, поэтому ограничимся интерпретацией на качественном уровне.

12

9 I6 < 3 уч ' \\«Гб \ \ 5 ж

0 ю за н. Э

0 200 н, э 400

Рисунок 8. Полевая зависимость

магнитосопротивления №6. для образца

Схема измерения и углы 0 и а показаны на вставке Рисунка 10. На диаграмму нанесена стрелка. Длина стрелки соответствует интервалу углов 0, в котором исследовался гистерезис для образца №2 после термомагнитной обработки. Расположение стрелки относительно вертикальной оси соответствует соотношению \НУНА\ = 0.2, полученному для данного образца.Видно, что при изменении угла 0 от 90 до 235 град смена моды перемагничивания происходит три раза: А-С, С-АиА-В. Соответственно, на зависимости Нс(0) (Рисунок 9) наблюдаются три особенности в виде пиков, угловое положение которых близко к соответствующим межфазным границам на диаграмме. Из Рисунка 10

_>6

И

—-----

/М\ / \

12

9 5?

I

3 "

120 160 200 240 в. deg

Рисунок 9. Зависимости (AR/RJ„lax (заполненные символы) и ширины низкополевой петли (пустые символы) от угла 0 между МП и ООА, для образца № 2._

2.0

1.5

J" 1,0 af

0.5 0.0

с

/ А

\\ \

А \

V г

V/

90 180 в, град

270

360

Рисунок 10. Магнитная фазовая диаграмма [9]. На вставке показана схема измерения. OJIH обозначена штриховой линией. Направление вектора H¡ совпадает с ООА._

видно, что если \Hj/HA\ = 0.2, то в малом интервале углов вблизи 0 = 180° реализуется безгистерезисная мода перемагничивания С. На экспериментальной кривой Яс(0) в данном интервале углов присутствует излом, однако величина Нс существенно отличается от 0.

Вероятная причина этого отличия состоит в том, что интервал углов, в котором реализуется мода С, узок (Рисунок 10), и локальный разброс направлений OJIH и ООА в плоскости образца не допускает реализации моды С во всех участках пленки. В таком случае уменьшение геометрических размеров образца позволило бы при определенном фиксированном угле отклонения МП от ООА получить безгистерезисную полевую зависимость магнитосопротивления.

Меандр с шириной полос 20 мкм и электросопротивлением 6.8 кОм был изготовлен в отделе наноспинтроники ИФМ УрО РАН при помощи электронной микролитографии из пленки спинового клапана Ta(50A)/Ni8oFe2o(30A)/Co9oFe1o(15A)/Cu(28A)/Co9oFe1o(20A)/Mn75Ir25(50A)/ Та(20А), приготовленной на подложке из монокристаллического кремния

8)( 100), покрытого слоем окисла 8Ю2. Для данного спинового клапана выполняется соотношение | ИJ /НА |< 1, то есть межслойное

взаимодействие является слабым. Микрофотография меандра с контактными площадками показана на вставке Рисунка 11. При помощи термомагнитной обработки в меандре была сформирована неколлинеарная конфигурация магнитной анизотропии с отклонением ООА от ОЛН на угол 85°. Процедура термомагнитной обработки была аналогична той, которую использовали для образцов макроскопических размеров. На Рисунке 11 показана зависимость ширины низкополевой петли гистерезиса и величины максимального магнитосопротивления от угла в,

полученная для меандра.

Угловые диапазоны, в которых реализуются моды перемагничивания А, В, и С, показаны штриховкой. Видно, что для образца микронных размеров существуют углы в отклонения МП от ООА, при которых перемагничивание является

безгистерезисным, и

величина магниторезистивного эффекта практически не изменяется. На Рисунке 12 показана низкополевая часть магниторезистивной кривой, измеренной для меандра после

термомагнитной обработки при отклонении МП от ООА на угол 0 =165°. Светлыми символами показана магниторезистивная кривая, измеренная до термомагнитной обработки в конфигурации МП [| ОЛН || ООА. В результате формирования неколлинеарной конфигурации магнитной анизотропии в образце микронных размеров величина Нс уменьшилась от 16,3 до 1 Э при сохранении магниторезистивного эффекта 8.5%. Важной особенностью зависимости ДШЯ^Н) является наличие линейного участка в интервале полей от 0 до 12 Э. Для сравнения отметим, что при формировании скрещенной конфигурации магнитной анизотропии в образце с такой же структурной формулой и размерами (2 х 8) мм, величина Нс была уменьшена с 11.6 до 4.9 Э. Однако, последующее отклонение приложенного при измерениях магнитного поля от ООА

Рисунок 11. Зависимость ширины низкополевой петли гистерезиса (светлые символы) и величины магниторезистивного эффекта (темные символы) от угла в, полученная для меандра после термомагнитной обработки._

привело к уменьшению Нс до десятых долей эрстеда только при в= 135°. При этом магниторезистивный эффект существенно уменьшился.

Таким образом,

установлено, что сужение петли гистерезиса происходит как при отклонении приложенного магнитного поля от ОЛН, так и при отклонении поля от ООА, однако, в последнем случае низкополевая петля сужается значительно больше. Для спиновых клапанов со слабым межслойным взаимодействием существует взаимная ориентация ОЛН, ООА и приложенного магнитного поля, при которой перемагничивание свободного слоя является

безгистерезисным, и эффект уменьшается, однако для

8 -рхссссса

/ ^ г

6 /

о? ? 1

I"4 ] /

I <

2 1/ 1

-20 0 20 40

Н( Э)

Рисунок 12. Низкополевая часть

магниторезистивной кривой для образца

микронных размеров до и после

термомагнитной обработки (светлые и

темные символы, соответственно).

гигантского магнитосопротивления не практической реализации данной геометрии эксперимента необходимы микронные размеры образца. В спиновых клапанах с сильным межслойным взаимодействием отклонение приложенного магнитного поля от оси однонаправленной анизотропии на малый угол, приводит к резкому уменьшению Нс.

Заключение

Для спиновых клапанов Та/Рего^во/СоздРею/Си/СоадРею/ Мп751г25/Та экспериментально установлен линейный тип зависимости ширины низкополевой петли гистерезиса от величины обратной углу рассеяния текстуры <111>.

Для спиновых клапанов с сильным межслойным взаимодействием обнаружено резкое уменьшение ширины низкополевой петли гистерезиса при малом отклонении приложенного магнитного поля от оси однонаправленной анизотропии. Получено выражение, на основе которого можно оценить угол а0 отклонения магнитного поля от оси однонаправленной анизотропии, при котором перемагничивание свободного слоя становится безгистерезисным.

Общей тенденцией для спиновых клапанов, как с сильным, так и со слабым межслойным взаимодействием, является следующее: чем больше величина отношения поля межслойного взаимодействия к полю

анизотропии, тем меньше угол а0 перехода к безгистерезисному перемагничиванию свободного слоя.

Показано, что фазовая диаграмма, построенная ранее [9] в рамках модели когерентного вращения намагниченности для обменно-связанных спиновых клапанов, качественно описывает экспериментальные данные для спиновых клапанов на основе антиферромагнетика Мп751г25 с сильным межслойным взаимодействием. Для случая слабого межслойного взаимодействия наблюдается и количественное согласие между расчетной и экспериментальной фазовой диаграммой, определяющей области реализации гистерезисных и безгистерезисной мод перемагничивания свободного слоя в зависимости от направления приложенного магнитного поля относительно оси однонаправленной анизотропии.

Разработана лабораторная технология изготовления многослойных наноструктур типа «спиновый клапан» с перспективными для практических приложений функциональными характеристиками -величиной магниторезистивного эффекта (8-12) %, высокой магниторезистивной чувствительностью (1-3) %/Э и гистерезисом магнитосопротивления в десятые доли эрстеда, измеряемым в области слабых магнитных полей в (5 - 15) эрстед. Проведенные исследования позволяют сформулировать последовательность операций, направленных на получение безгистерезисных спиновых клапанов, обладающих большой величиной магниторезистивного эффекта и чувствительности:

1) формирование совершенной текстуры <111> и сильного межслойного взаимодействия путем нахождения оптимальных толщин слоев магнитных и немагнитных материалов;

2) формирование неколлинеарной конфигурации магнитной анизотропии путем термомагнитной обработки;

3) определение эффективного направления приложенного в плоскости слоев магнитного поля, при котором перемагничивание свободного слоя становится безгистерезисным.

Показано, что способы уменьшения гистерезиса, найденные для прямоугольных (2 х 8) мм образцов пленок спиновых клапанов, так же эффективны и для объектов микронных размеров и сложной формы (меандров), изготовленных на основе спиновых клапанов.

Таким образом, проведено исследование корреляции между структурой, магнитной анизотропией и гистерезисом перемагничивания спиновых клапанов. Результаты проведенного исследования использованы для разработки и апробации научно обоснованной методики, позволяющей синтезировать безгистерезисные спиновые клапаны с большой величиной магниторезистивного эффекта.

Список работ автора

1.Low Hysteresis FeMn-Based Top Spin Valve/ V.V. Ustinov, T.P. Krinitsina, M.A. Milyaev, L.I. Naumova, V.V. Proglyado// Journal of Nanoscience and Nanotechnology. - 2012. - V. 12. - P. 7558-7561.

2.Высокочувствительный безгистерезисный спиновый клапан с композитным свободным слоем/ В.В. Устинов, М.А. Миляев, Л.И. Наумова, В.В. Проглядо, Н.С. Банникова, Т.П. Криницина // ФММ. -

2012. - Т. 113, №4. - С. 363-371.

3.Степень совершенства текстуры <111> и гистерезис магнитосопротивления в спиновых клапанах на основе Mnlr/ М.А. Миляев, Л.И. Наумова, В.В. Проглядо, Т.П. Криницина, Н.С. Банникова,

A.M. Бурханов, В.В. Устинов// ФММ. - 2013. - Т. 114, №5. - С. 419-426.

4.Top non-collinear spin valves with a composite free layer for hysteresis-free GMR sensors/ V.V. Ustinov, M.A. Milyaev, L.I. Naumova, T.P. Krinitsina, V.V. Proglyado, E.I. Patrakov// Journal of the Korean Physical Society. -

2013.-V. 63.-P. 663-666.

5.Безгистерезисное перемагничивание спиновых клапанов с сильным и слабым межслойным взаимодействием/ Л.И. Наумова, М.А. Миляев, Н.Г. Бебенин, Т.А. Чернышева, В.В. Проглядо, Т.П. Криницина, Н. С. Банникова, В. В. Устинов// ФММ. - 2014. - Т. 115, №4. - С. 376-383.

6.Безгистерезисные спиновые клапаны с неколлинеарной конфигурацией магнитной анизотропии/ Л.И. Наумова, М.А. Миляев, Т.А. Чернышева,

B.В. Проглядо, И.Ю. Каменский, В.В. Устинов// ФТТ. - 2014. - Т. 56, №6. - С. 1082-1087.

7.Sharp Angular Dependence of Free Layer Coercivity in Spin Valves with Ferromagnetic Interlayer Coupling/ L.I.Naumova, M.A. Milyaev, N.G. Bebenin, T.A. Chernyshova, V.V. Proglyado, T.P. Krinitsina, N.S. Bannikova, I.Yu. Kamensky and V.V. Ustinov// Solid State Phenomena. -

2014.-V.215.-P. 474-479.

8.Interlayer coupling and magnetic anisotropy as key factors for creation of hysteresis-less spin valves/ V.V. Ustinov, M.A. Milyaev, L.I. Naumova//SPIN. — 2014. - V. 4, No. 1 - P. 1440001-1- 1440001-9.

Список цитируемой литературы

1. Dieny, B., Magnetotransport properties of magnetically soft spin-valve structures/ B. Dieny, V.S. Speriosu, S. Metin, S.S.P. Parkin, B.A. Gurney, B. Baumgart, D.R. Wilhoit// J. Appl. Phys. - 1991. - V. 69. - № 8. - P. 4774.

2. Rijks, Th. G.S.M., Magnetoresistance in Ni80Fe20/Ni80Fe20/Fe50Mn50 spin valves with low coercivity and ultrahigh sensitivity/Th. G.S.M. Rijks, W.J.M. de Jonge, W. Folkerts, J.C.S. Kools, R. Coehoorn // Appl. Phys. Letters. - 1994. - V. 65. - № 7. - P. 916.

3. Kools, J.C.S., Exchange-Biased Spin-Valves for Magnetic Storage/ J.C.S. Kools // IEEE Trans, on Magn. - 1996. - V. 32. - № 4. - P. 3165-3184.

4. Coehoom, R., Giant Magnetoresistance and Magnetic Interactions in Exchange-Biased Spin-Valves, in: K.H.J. Buschow (Ed.), Handbook of magnetic materials, - V. 15. - Elsevier B.V., Amsterdam, 2003, PP. 1 - 199.

5. Speriosu, V.S., Nonoscillatory magnetoresistance in Co/Cu/Co layerd structures with oscillatory coupling/ V.S Speriosu, B. Dieny, P. Humbert, B.A. Gyrney, and H. Lefakis // Phys. Rev. B. - 1991. - V. 44. - № 10. - P. 53585361.

6. Dieny, B., Giant magnetoresistance of magnetically soft sandwiches: Dependence of temperature and layer thicknesses/ B. Dieny, P. Humbert, V.S. Speriosu, B.A. Gurney, P. Baumgart, and H. Lefakis// Phys. Rev. B - 1992. -V. 45.-P. 806-814.

7. Teixeira, J.M., Interlayer Coupling and Magnetoresistance of Mnlr-Based Spin Valves: Dependencies on Deposition Rate, Spacer Thickness, and Temperature/ J.M. Teixeira, J.O. Ventura, R.P. Fermento, J.P. Araujo, J.B. Sousa, S.C. Freitas, P.J. Freitas// IEEE Trans, on Magn. - 2007. - V. 43. - Xs 5. -P. 3143-3145.

8. Kanak, J., The influence of the texture on properties of IrMn spin valve magnetic tunnel junctions with MgO barrier and CoFeB electrodes/ J. Kanak, T. Stobiecki, V. Drewello. J. Schmalhorst, and G.Reiss// Phys. stat. sol. (a) -2007 -V. 204. - P. 3942.

9. Labrune, M., Magnetization rotation in spin-valve multilayers/M. Labrune, J.C.S. Kools, A. Thiaville // J. Magn. Magn. Mater. - 1997. - V. 171. - № 1-2. -P. 1-15.

10. Marrows, C.H., Angular dependence of characteristic fields in spin-valves/ C.H. Marrows, F.E. Stanley, B.J. Hickey// Sensors and Actuators. - 2000 - V. 81.-P. 49-52.

11. Jérôme, R., Correlation Between Magnetic and Structural Properties of Ni80Fe20 Sputtered Thin Films Deposited on Cr and Ta Buffer Layers/ R. Jérôme, T. Valet, P. Galtier // IEEE Trans, on Magn. - 1994. - V. 30. - № 6. - P. 4878-4880.

12. King, J. P., On the free layer reversal mechanism of FeMn-biased spin-valves with parallel anisotropy/ J. P. King, J. N. Chapman, J. C. S. Kools and M. .F Gillies// J. Phys. D: Appl. Phys. - 1999-V. 32. - P. 1087-1096.

Отпечатано на Ризографе ИФМ УрО РАН тир.80 зак. № 43 Объем 1 печ. л. Формат 60x84 1/16 620990, г. Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 18