Магнитооптическое исследование тонкопленочных магнитных структур тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.11 ВАК РФ

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНООГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М.В. - _ ЛОМОНОСОВА ; ^ и Л

" 1 а 7.1П1

ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

На правах рукописи УДК: 537.621; 537.632; 538.975

КАРСАНОВА МАЙНА АНАТОЛЬЕВНА

МАГНИТООПТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ МАГНИТНЫХ СТРУКТУР

Специальность 01.04.11 - физика магнитных явлений

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Москва-2000

Работа выполнена на кафедре магнетизма физического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова

Научный руководитель - доктор физико-математических наук,

профессор Е.Е. Шалыгина

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор A.C. Андреенко,

кандидат физико-математических наук, доцент A.C. Таблин

Ведущая организация - Институт Металлургии и Материаловедения

им. A.A. Байкова, г. Москва

Защита состоится 200/'года в часов на

заседании Диссертационного Совета К 053. 05. 77 физического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова (Москва, 119899, Воробьевы Горы, МГУ, физический факультет, аудитория

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова.

Автореферат разослан •Vi//" /^Л^У/UZ- 200^года.

Ученый секретарь Диссертационного Совета, кандидат физико-математических наук,

доцент I O.A. Котельникова

&

В 3 с #г3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ. Актуальность темы.

В последнее время уделяется большое внимание изучению физических свойств ультратонких магнитных пленок Зё-переходных металлов и полученных на их основе многослойных тонкопленочных структур, представляющих собой чередование магнитных и немагнитных слоев субмикронной толщины. Обусловлено это обнаружением в этих образцах в конце 80-х - начале 90-х годов ряда новых явлений, таких как гигантское магнитосопротивление [1], осциллирующее обменное взаимодействие между ферромагнитными слоями (Fe, Со) через немагнитную прослойку (Cr, Си, Ag, Аи, Мо, Та и т.д.) [2], квантовые размерные эффекты [3]. Результаты уже проведенных исследований ультратонких пленок и многослойных систем позволили решить ряд проблем физики магнитных явлений. В частности, существенно расширились представления о влиянии границы раздела между магнитной пленкой и подложкой, а также между магнитными и немагнитными слоями на формирование кинетических, магнитных и магнитооптических свойств тонкопленочных магнитных структур (ТПМС). Широко исследовано влияние микроструктуры подложки (морфологии ее поверхности и ориентации кристаллографических осей зерен) на магнитные свойства гонких пленок [4]. Однако, по-прежнему заслуживающей внимания проблемой является изучение влияние толщины и состава магнитных и немагнитных слоев (МС и IIMC) на магнитные и магнитооптические свойства ТПМС. Очевидно, что первый шаг при корректном решении этого вопроса состоит в изучении двух - (МС/НМС) и трехслойных (МС /НМС/ МС) образцов.

Помимо чисто научного интереса ТПМС привлекают к себе внимание и перспективами их практического использования. Это также в немалой степени стимулирует изучение указанных образцов. Так ТПМС используются при создании сред для высокоплотной магнитной записи, в том

числе и магнитооптической. На их основе создаются датчики магнитных полей, превосходящие по целому ряду характеристик (особенно в области малых полей) другие датчики. Одной из разновидностей таких датчиков являются миниатюрные, тонкопленочные магнитные головки для записи-считывания высокоплотной магнитной записи.

Цель работы состояла в исследовании магнитных и магнитооптических свойств тонкопленочных магнйтньгх структур типа Ре/НМС и Ре/НМС/Те, НМС - немагнитный слой ("Л, Ъх, 14).

Для достижения поставленной цели было намечено "решение следующих задач: "

• исследование влияния толщины и состава магнитного и немагнитного слоя на магнитные и магнитооптические свойства изучаемых магнитных структур;

• изучение влияния обменного взаимодействия между магнитными слоями через немагнитный разделительный слой на магнитные свойства изучаемых трехслойных систем;

• анализ влияния границ раздела (интерфейсов) между магнитным и немагнитным слоями на магнитные и магнитооптические свойства исследуемых тонкопленочных образцов.

Научная новизна состоит

• в установлении особенностей поведения магнитных характеристик двухслойных Ре/НМС и трехслойных Ре/НМС/Ре (НМС - 'П, 2г, Р(:) тонкопленочных магнитных структур с изменением толщины и состава магнитного и немагнитного слоев;

• в исследовании особенностей дисперсионного поведения экваториального эффекта Керра (ЭЭК) в изучаемых тонкопленочных магнитных структурах;

• "в изучении зависимости ЭЭК от толщины и состава магнитного и

немагнитного слоев.

Практическая ценность: результаты проведенных исследований позволяют

дать научно-обоснованные рекомендации получения многослойных структур

с оптимальными значениями коэрцитивной силы, поля насыщения и

магнитооптических эффектов, что чрезвычайно важно при конструировании

различных устройств современной спиновой микроэлектронике.

Основные результаты диссертации, выносимые на защиту:

1. Обнаружено сильное влияние толщины и состава магнитных и' немагнитных слоев на магнитные свойства (поле насыщения Нз, коэрцитивную силу Не) двухслойных образцов Ре / Ъх, Pt. Найдено, что значения Нз и Не в образцах с Ть слоем больше, чем в образцах с 7л- и Р1-слоями.

2. Обнаружено осцилляционное поведение поля насыщения Нз и коэрцитивной силы Не в трехслойных образцах Ре/ Т1, Ъх, Р1 /Ре с изменением толщины немагнитного слоя.

3. Установлено, что период осцилляции поля насыщения и коэрцитивной силы увеличивается, а их амплитуда уменьшается с ростом толщины магнитного слоя. • * : *

4. Показано, что в двухслойных структурах с толщиной магнитного слоя 1мс больше глубины формирования магнитооптического сигнала (информационная толщина ъП£ магнитооптического сигнала) величина экваториального эффекта Керра (ЭЭК) не зависит от 1мС, а при 1мс < 11гГ ЭЭК линейно увеличивается с ростом 1мс- Ддя изучаемых образцов экспериментально определена глубина формирования' магнитооптического сигнала. ..• •

5. Обнаружено сильное влияние Pt и Pd на магнитооптические свойства исследуемых образцов. Показано, что в трехслойных тонкопленочных структурах влияние Pt слоя больше (практически в два раза), чем в двухслойных образцах.

Апробация работы.

Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на международных и всероссийских конференциях: SF2M, Societe Francaise de Metallurgie et de Materiaux, Paris, France,October, 1997; 3rd International Symposium on Metallic Multilayers, MML'98, Department of Physics Simon Fraser University, Burnaby, Canada, May, 1998; Magnetism of Nanostructured Phases, MNP-conference, San-Sebastian, Spain, September;'1998; XVI Международной школе-семинаре "Новые магнитные1 материалы микроэлектроники", Москва, 23-26 июня 1998г; ISEM'99, 9th International Symposium on Non-linear Electromagnetic Systems, Pavia, Italy, May 10-12, 1999; MISM'99, Московском международном симпозиуме по магнетизму, Москва, 20-24 июня 1999 г; EMMA 2000, 8 th European Magnetic Materials and Applications conference, Kiev, June 7-10 2000; XVII Международной школе-семинаре "Новые магнитные материалы микроэлектроники", Москва, 20-23 июня 2000 г. Публикации.

Основное содержание диссертации изложено в 12 печатных работах, список которых приведен в конце автореферата.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из ¡введения, четырех глав, заключения и списка литературы: Общий объем работы составляет 110 страниц машинописного текста, включая 20 рисунков, 2 таблицы и список цитируемой литературы из 90 наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ:

Во введении обоснована актуальность темы диссертации и выбор объектов исследования; сформулированы цель, научная новизна и практическая значимость работы; основные положения, выносимые на защиту; кратко изложено содержание диссертации по главам.

В первой главе диссертации приведен обзор литературы, посвященной исследованию магнитных и магнитооптических свойств многослойных тонкопленочных структур. Описаны основные способы получения, а также экспериментальные методы исследования тонкопленочных магнитных систем на основе кобальта и железа. Приведены наиболее заслуживающие внимания экспериментальные данные, полученные для ультратонких магнитных пленок и многослойных образцов. Проведен анализ теоретического описания межслойного обменного взаимодействия в многослойных магнитных системах между магнитными пленками через немагнитный разделительный слой.

Во второй главе дано описание экспериментальных методик и установок, используемых в работе для изучения магнитных и магнитооптических свойств тонкопленочных магнитных структур. В ней также описан метод получения тонкопленочных образцов, приведены характеристики изучаемых образцов, проанализированы ошибки эксперимента. ,

В 2.1 кратко изложена феноменологическая теория магнитооптических эффектов отражения.

В 2.2 описана магнитооптическая установка для измерения магнитных характеристик ферромагнетиков, собранная па базе двойного отражательного микроскопа МИС -11 (магнитооптический микромагнетометр).

Измерения магнитных характеристик (поля насыщения, коэрцитивной силы) изучаемых тонкопленочных структур были выполнены с помощью экваториального эффекта Керра (ЭЭК) 5. Здесь 6 = (I - 10)Яо, где I и 10 -

интенсивности света, отраженного от намагниченного и ненамагниченного образца, соответственно. Внешнее магнитное поле -прикладывалось в плоскости образца, перпендикулярно плоскости падения света. В работе использовался модуляционный метод регистрации магнитооптических сигналов, заключающийся в модуляции интенсивности линейно-поляризованного света, отраженного от образца при персмагничивании его переменным магнитным полем звуковой частоты (f = 80 Гц). Зависимости 5(H)/5S ~ M(H)/MS (здесь 5S - значение ЭЭК при М = Ms, Ms -намагниченность насыщения) записывались с помощью двухкоординатного самописца, на один вход которого йодаваЛся сигнал, пропорциональный 8, а на второй - пропорциональный напряженности магнитного поля в1 зазоре магнита." :•.•,!■■•'

В 2.3 описана спектральная магнитооптическая установка, собранная на базе' Двойного мойоХроматора ДМР-4, используемая в работе для исследования магнитооптических свойств изучаемых ТПМС. Дисперсионные зависимости ЭЭК были измерены в области знершй.кШНТов- падающего света hco от 1.5 до 4.4 эВ. Угол падения света на образец был равен 65°.

В 2.4 описаны методы изготовления образцов, приведены их основные характеристики.

Изучаемые образцы были получены методом магнетронного распыления с использованием сверхвысоковакуумной установки УСУ - 4. После адгезии при температуре Т = 150° С базовое давление в вакуумной камере было равно 10'9 Topp. Рабочим газом служил аргон. Давление рабочего газа было ~10"4 Topp. В качестве подложки использовалось: стекло. Толщина слоев определялась по времени напыления и скорости осаждения пленок. Р1аличйе четко выраженных границ раздела между магнитными и немагнитными слоями' было подтверждено 'Данными дифракционного рассеяния рентгеновских лучей. и.-

В работе были исследованы серии двухслойных Fe/Ti, Zr, Pt и трехслойных Fe/Ti, Zr, Pt / Fe тонкопленочных магнитных структур. Толщина Fe слоя tFe двухслойных образцов изменялась от 2 до 100 нм, а в случае трехслойных образцов tFe ^ 2.5; 5; 10 нм. В двухслойных образцах толщина немагнитного слоя tHM) нанесенного между пленкой и подложкой, варьировалась от 0 до 20 нм. В трехслойных образцах толщина немагнитного слоя tHM, нанесенного между магнитными пленками одинаковой толщины, варьировалась от 0,4 до 4 нм.

Кроме того^была исследована серия многослойных образцов [Go/Pd]3, полученных методом химического осаждения на стеклянную подложку из водного раствора солей данных металлов. Образцы состояли из трёх пар бислоёв.- Co/Pd. Толщина слоев кобальта была постоянной (tc0= 5 нм).

Í. Толщина Pd слоев tPd изменялась от 0,5 до 4 нм. Общая толщина образцов не превышала 30 нм.

В 2.4 проанализированы ошибки эксперимента. Показано, .что ошибка измерений магнитооптических сигналов не превышала 10-15 %.

Г? третьей главе приведены результаты измерений магнитных и магнитооптических свойств исследуемых образцов, проведено обсуждение полученных данных.

В главе 3.1 приведены результаты измерений магнитных характеристик двухслойных (Fe/Ti, Zr, Pt), трехслойных (Fe/Ti, Zr, Pt/Fe) и многослойных (Co/Pd) тонкопленочных структур. Показано, что все изучаемые тонкопленочные системы характеризуются плоскостной магнитной анизотропией (легкая ось намагничивания (ЛОН) параллельна поверхности образцов).

Установлено, что в двухслойных образцах петли гистерезиса вдоль ЛОН имеют почти прямоугольную форму. Отношение остаточной намагниченности к намагниченности насыщения (MR/Ms) равно 0,95-0,98. Значение Mr/Ms увеличивается с уменьшением толщины слоя железа.

Из кривых намагничивания и петель гистерезиса были определены поле насыщения Hs и коэрцитивная сила Не изучаемых двухслойных образцов. Для примера, на рис. 1 приведена зависимость поля насыщения Hs двухслойных Fe/Ti, Pt, Zr образцов от толщины Fe-пленки и немагнитного слоя при фиксированных толщинах немагнитного слоя и Fe-пленки, соответственно.

Рис. 1 Зависимость поля насыщения двухслойных Fe/Ti, Pt, Zr образцов от толщины Fe-пленки при фиксированных толщинах немагнитного слоя, нанесенного между пленкой и подложкой, (а) и от толщины немагнитного слоя при фиксированных толщинах Fe-пленки (б).

Анализ этих данных показал, что при фиксированной толщине немагнитного слоя tHMC величина Hs растет с увеличением tFe вплоть: до 35 нм, а затем уменьшается при изменении tfe от 40 до 100 нм. При фиксированной толщине магнитного слоя tFe величина поля насыщения имеет максимум при tZr ~ 3 нм и tTli ^ = 10 нм (рис. 1(6)). Величина Hs для образцов с Ti-слоем значительно больше, чем Hs для образцов с Zr- и Pt-

слоями (рис.1 (а, б)). Было установлено, что в двухслойных образцах характер поведения коэрцитивной силы Не от tFe и tHMC совпадает с Hs(tFe) и Hs(tHMc)-

При объяснении полученных результатов были приняты во внимание данные рентгеноструктурного анализа изучаемых образцов. Исследования структурных особенностей изучаемых тонкопленочных структур, выполненные с помощью рентгеновского дифрактометра, показали, что двухслойные образцы имеют поликристаллическую структуру с преимущественной {111} текстурой, параллельной поверхности образца. Степень текстурированности образцов зависела от толщины Fe-пленки, а также от толщины и состава немагнитного слоя. Известно [5], что более текстурированные образцы характеризуются большей величиной поля насыщения и коэрцитивной силы. Именно такое соотношение наблюдалось нами между магнитными и структурными свойствами изучаемых двухслойных образцов.

Обнаружено, что в трехслойных тонкопленочных структурах вид петель гистерезиса, а также значения Hs сложным образом зависят от толщины немагнитного слоя (в отличие от монотонного характера Hs(t|1M) для двухслойных тонкопленочных структур). Для иллюстрации этого факта, на рис 2 приведены типичные петли гистерезиса, наблюдаемые для трехслойных образцов. Можно видеть, что петли гистерезиса для трехслойных образцов с одинаковой толщиной магнитного слоя, но различной толщиной немагнитного слоя существенно различаются. Анализ экспериментальных данных, полученных для изучаемых трехслойных структур, показал, что существуют образцы с низкими и достаточно высокими значениями поля насыщения Hs

1,0

0,5

СЛ

0,0

£

-0,5

-2-1012 И, кЛУм

-12-9 -6 -3 0 3 6 9 12 Н, кА/м

Рис.2 Петли гистерезиса, наблюдаемые для 2.5 нм Ге/Рс/2.5 нм Ре трехслойных образцов с 1рг = 0.4 нм (левая петля) и 1Р, = 0.7 нм (правая петля).

Типичные зависимости поля насыщения от толщины немагнитного слоя при фиксированной толщине магнитного слоя, полученные для трехслойных образцов, приведены на рис. 3.

1Р( (нм) 1р((им)

Рис.3 Зависимость поля насыщения Нэ от толщины Р(: слоя, полученные для Ре/Р^е образцов: (а) 1Р е — 2.5 нм; (б) 1ре — 5 и 10 нм (кривые 1 и 2, соответственно).

Из рисЗ можно видеть, что в трехслойных образцах поле насыщения осциллирует по величине с изменением толщины немагнитного' слоя. Амплитуда осцилляций Hs уменьшается с ростом толщины как пленок железа, так и немагнитного разделительного слоя. Период этих осцилляций Л зависит от толщины пленок железа.

Было обнаружено, что в трехслойных образцах с Ti- и Zr-слоем Л равно —1.2, 1.6 и 2.3 нм, а в образцах с Pt-слоем Л равно 0.8, 1.2 и 2 нм при tFe = 2.5, 5 и 10 нм, соответственно. Полученные данные были объяснены наличием обменного взаимодействия между ферромагнитными слоями через немагнитный слой и его осцилляционным поведением с изменением толщины немагнитного слоя (переход от ферромагнитному (Ф) к антиферромагнитному (АФ) взаимодействию). Вследствие этого, в изучаемых трехслойных структурах возможна ' "параллельная (Ф упорядочение) и антипараллельная (АФ упорядочение) ориентация намагниченности в пленках железа. В случае АФ ориентации намагниченности в Fc пленках требуется дополнительная энергия для преодоления АФ обмена (соответственно НАр), что и обусловливает увеличение поля насыщения в этих образцах.

Показано, что объяснение полученных экспериментально достаточно высоких значений А может быть выполнено с учетом квантового размерного эффекта, проявляющегося в изменении электронной структуры ультратонкого слоя (появление так называемых "Quantum Well States") по сравнению с объемным материалом.

Для обобщения установленных фактов изучение магнитных характеристик Co/Pd многослойных тонкопленочных структур было выполнено. Обнаружено, что характер поведения магнитных свойств [Co/Pdji систем с изменением толщины Pd слоя подобен наблюдаемым зависимостям поля насыщения от немагнитного слоя в трехслойных структурах. В частности, форма петель гистерезиса и магнитные

характеристики [Co/PdJ3. образцов существенно ¿изменяются с изменением толщины Pd слоя. В этом случае также существуют образцы с низкими (Hs < 150. Э) ,и достаточно, .высокими значениями поля насыщения Hs. Поле насыщения Hs осциллирует по величине с изменением толщины палладиевого слоя. Период этих осцилляции равен 0.4 - 0.6 нм. Эти данные были объяснены. (как и,- вышеизложенные) существованием обменного взаимодействия между Со ,сдоями .через Pd слой и его осцилляционным поведением при изменении толщины палладиевого слоя. . .,ч. Таким образом, на примере различных многослойных систем было показано, что наличие обменной связи между магнитными слоями через немагнитный разделительный слой, обусловливающей осцилляционное поведение физических свойств указанных образцов с изменением tHMc. -типичное явление для тонкопленочных структур. Вместе с тем, было обнаружено, что период и амплитуда осцилляций Hs зависят от состава как магнитных, так и немагнитных слоев в тонкопленочных структурах.

В главе 3.2 приведены результаты исследования магнитооптических свойств двухслойных (Fe/Ti, Zr, Pt), трехслойных (Fe/Ti, Zr, Pt/Fe) и многослойных (Co/Pd) тонкопленочных структур. Было найдено, что спектральные зависимости ЭЭК 6{hco) для двухслойных Fe/Ti, Zr образцов с различной толщиной пленки железа подобны спектральной зависимости ЭЭК объемного железа, но значения 6 зависят от толщины магнитного слоя (см. рис. 4). Таким образом, был подтвержден ранее установленный в лаборатории магнитооптики физического факультета МГУ экспериментальный факт, что ЭЭК линейно зависит от толщины магнитного слоя tMC вплоть до tMC, значение которого меньше, чем txp, а при tMC > tKP величина ЭЭК ., остается постоянной. Согласно существующим представлениям [6], толщина магнитной пленки tMc = tKp, начиная с которой ЭЭК не изменяется по величине, соответствует глубине формирования

магнитооптического сигнала ("информационной глубине" tinf магнитооптического сигнала).

г

О

■I

ha = 1.7 эВ

■t

hto = 3.4 эВ

Кр

1,6 2,0 2,4 2,8 3,2 3,6 4,0 йсо,эВ

0 10 20 30 40 50 tFe,HM

Рис Дисперсионные зависимости ЭЭК 8(ha>), наблюдаемые в

двухслойных Fe / 20нм Ti тонкопленочных структурах при различных значениях Fe слоя (а) и зависимость 5(tIe), полученная с использованием данных рис. 4(a) для двухслойных Fe / 20нм Ti тонкопленочных структур при h<s>- 1.7эВ и йю=3.4эВ (б).

Значение tKp = tmf может быть определено по точке пересечения прямых 6 ~ t и 5 = const. В частности, было найдено, что для изучаемых Fe/Ti, Zr образцов t,nf ~ 21 и 23 им при йш= 3,4 и 1,7 эВ, соответственно.

Сравнение дисперсионных зависимостей ЭЭК Для Fe/Ti, Zr двухслойных и Fe/ Ti, Zr, /Fe трехслойных образцов показало, что кривые 5(йсо), полученные для указанных образцов, качественно совпадают, но в случае трехслойных систем надо учитывать полную толщину слоев железа.

Было установлено, что 'дисперсионных зависимостей ЭЭК для двух-й трехслойных образцов, в которых немагнитным' слоем является Р1, существенно отличаются от приведенных выше кривых. На рис. 5 приведены спектральные зависимости ЭЭК, полученные для РеЛЧ и ?е/ Р^е образцов с различной толщиной Р1 слоя и фиксированной толщиной Ре-пленки."

2,4

^е = 2-5 нм ф 1 - 1р1 = 0 нм

И

ю

1,6 2,0 2,4 2,8 3,2 3,6 4,0 4,4 Йо), эВ

1,4

„ ...и- /. 2 0

Т—( ' 3

х ■

00 0,8 -

сГ4

0,6 -

1,6 2,0 2,4 2,8 3,2 3,6 4,0 4,4 Ы, эВ

Рис. 5 Дисперсионные зависимости ЭЭК для двухслойных и трехслойных структур при фиксированных толщинах Ре слоя и различных толщинах Р1-слоя для РеЯЧ (а) и для Ре /Р(У Ре структур (б).

Из рис. 5 видно, что 6(йсо) им^ют. сложную зависимость от толщины 1 платинового слоя 1р,. В частности, пик в области энергии квантов падающего света 1,7 - 1,9 эВ, характерный,,для спектральной , зависимости ЭЭК объемного железа,; уменьшается с ■ увеличением а в.. .ультрафиолетовой области появляется новый пик: Обнаруженное сильное влияние платины на спектральные зависимости ЭЭК в Рс/Р1 и Ре /Р{/ Ре образцах было объяснено следующим образом. Известно [7, 8], что Р1 в сплавах с Ре и Со имеет

достаточно большой магнитный момент вплоть до 0,3 - 0,4 рВ (ц.В -магнетон Бора). Из-за высокой спин-орбитальной энергии 5с1-состояний платины на Ре/Рс границе существует перекрытие электронных волновых функций Зс1- и 5(1-состояний Ре и Р1. Этот электронный интерфейсный эффект (Зё-5с1 гибридизация) обуславливает обменно-наведенную, спиновую поляризацию платины, что приводит к значительному вкладу слоев в недиагональную компоненту тензора диэлектрической проницаемости изучаемых образцов. Следствием этого и является сильное видоизменение дисперсионных зависимостей ЭЭК в РеЛЧ и Ре/РъФе структурах, по сравнению с объемным железом. Согласно существующим данным [8], наиболее сильное влияние платины на магнитооптические свойства многослойных тонкопленочных структур и сплавов с Р1 должно проявляться в ближней ультрафиолетовой области, что и было обнаружено в данной работе. Очевидно, что описанный выше электронный интерфейсный эффект должен зависеть от толщины как магнитного, так и немагнитного слоя. При этом необходимо учитывать, что магнитооптический сигнал (в частности, ЭЭК) может зависеть от толщины всего образца 1:, если I < ^(ч Полная толщина изучаемых образцов была меньше, чем 11ПГ. Таким образом, при одинаковой толщине Ре слоя величина ЭЭК должна быть больше (примерно в 2 раза) в трехслойных структурах, чем в двухслойных. Данные рис.5 подтверждают этот вывод.

Было обнаружено, что влияние Р1 слоя на ЭЭК усиливается с ростом его толщины вплоть до - 4 им. Количественное сравнение величин ЭЭК в двух и трехслойных структурах показало, что влияние Р1 на ЭЭК больше для трехслойных образцов, что обусловлено наличием двух РеЯЧ границ раздела (интерфейсов) в этих образцах. Было установлено, что в трехслойных

образцах с ^ ^ 5 и 10 нм влияние 14 на ЭЭК остается практически таким же, как и в образцах с ^ = 2,5 нм. , ■ .

Было обнаружено, что в случае (Со/Р«1) многослойных структур изменения дисперсионных зависимостей ЭЭК с увеличением толщины РсЗ слоя аналогичны наблюдаемым в системах с платиновым слоем. Здесь также с увеличением толщины палладиевого слоя пик в области 1.7 —1.9 эВ уменьшается, а в ближней ультрафиолетовой области спектра появляется новый пик. Полученные экспериментальные данные были объяснены сильной, обменно-наведенноой спиновой поляризацией Рс1, возникающей из-за перекрытия Зс1- и 4с!-электронных волновых функций вблизи Со/Р<1 границ раздела [7, 8], что приводит к значительному вкладу Рс1 слоев в недиагональную компоненту тензора диэлектрической проницаемости изучаемых образцов и сильному видоизменению дисперсионных зависимостей ЭЭК.

В заключении сформулированы основные результаты и выводы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

1. Обнаружено сильное влияние толщины и состава магнитных и немагнитных слоев на магнитные свойства (поле насыщенияН;, коэрцитивную силуНс) двухслойных образцов Ре / Т1, 2г, Р^ Найдено, что значения Нэ и Не в образцах с 'П- слоем больше, чем в образцах с 2,г- и Рь слоями.

2. Обнаружено осцилляционное поведение поля насыщения Нз и коэрцитивной силы Не трехслойных образцов Бе/ 'П, 2г, Р1 /Те с изменением толщины немагнитного слоя.

3. Установлено, что период осцилляций Hs и Не увеличивается, а их амплитуда уменьшается с ростом толщины магнитного слоя.

4. Показано, что в двухслойных структурах, ^ толщиной магнитного рлоя tMC больше глубины формирования магнитооптического сигнала (информационная толщина't,nf) величина экваториального эффекта Керра (ЭЭК) не зависит от tMC> а при tMC < tinf. ЭЭК линейно увеличивается с ростом tMC. Для изучаемых образцов экспериментально определена глубина формирования магнитооптического сигнала.

5. Обнаружено сильное влияние Pt на магнитооптические свойства исследуемых образцов. Показано, что в трехслойных тонкопленочных структурах влияние Pt слоя больше (практически в два раза), чем в двухслойных образцах.

6. Доказано, что влияние Pt на магнитооптические свойства Fe/Pt и Fe/Pt/Fe исследуемых образцов усиливается с ростом толщины платинового слоя вплоть до 4 нм.

7. Обнаружено сильное влияние Pd на магнитооптические свойства Co/Pd многослойных тонкопленочных структур.

8. Сильное влияние Pt и Pd слоев на магнитооптические свойства изучаемых тонкопленочных структур было объяснено обменно-наведенной (3d 5d и 3d - 4d гибридизация) спиновой поляризацией платины и палладия.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Е.Е. Shalyguina, Kyung-Ho Shin, M.A. Karsanova, "Magnetic and magneto-optical properties of Fe / Pt bilayers and Fc / Pt / Fe trilayers" // Proc. of MISM'99, Moscow, 1999, p.260-263.

2. Е.Е. Шалыгина, Н.И. Цидаева, М.А. Карсанова "Магнитные и магнитооптические свойства Fe / Pt и Fe 7'Pt / Fe тонкопленочных магнитных структур." // Письма в ЖЭТФ; 2000, том71, вып. 1, с.53-58.

3. Е.Е. Shalyguina,'Kyung-Ho Shin, М.А. Karsariova "Magnetic and magneto-optical properties of Fe / Ti, Zr, Pt bilayers and Fe / Ti, Zr, Pt / Fe trilayers" // Non-Linear Electromagnetic Systems, ISEM'99, IOS Press, ISSN; 13837281, Pavia, January 2000, p. 27-31.

4. Е.Е. Шалыгина, М.А. Карсанова, JI.B. Козловский "Магнитные и магнитооптические свойства тонкопленочных магнитных структур" // Письма в ЖТФ, 2000, т. 26, вып. 4, с. 25 - 30.

5.,: : Е;Е. Shalyguina, М.А. Karsanova, N.I. Tsidaeva, R.S. Iskhakov, J.M. Moros "Investigation of magnetic and magneto-optical properties of Co / Pd multilayers" // MML'98 3rd International Symposium on Metallic Multilayers, Department of Physics Simon Fraser University, Bumaby, Canada, 1998, p. P12-25.

6. E.E. Shalyguina, M.A. Karsanova, N.I. Tsidaeva, L.V. Kozlovsky, O.A. Shalyguina "Magneto-optical investigation of thin-film magnetic structure" // Magnetism of Nanostructured Phases, MNP-conference, San-Sebastian, Spain, 1998, p. PD. 11. "

7. Е.Е. Шалыгина, Л.В. Козловский, М.А. Карсанова "Магнитные и магнитооптические свойства Fe / Ti, Zr / Fe и Fe / Ti, Zr, A1 тонкопленочных структур"// XVI Международная школа-семинар "Новые магнитные материалы микроэлектроники", Москва, 1998, ч. I, с. 65.

8. Е.Е. Shalyguina, Kyung-Ho Shin, М.А. Karsanova, "Magnetic and magneto-optical properties of Fe / Pt bilayers and Fe / Pt / Fe trilayers" // Book of Abstracts, MISM'99,p.217.

9. E.E. Shalyguina, Kyung-Ho Shin, M.A. Karsanova "Magnetic and magneto-optical properties of Fe / Ti, Zr, Pt bilayers and Fe I Ti, Zr, Pt / Fe trUayers" 11 Conference Digest of ISEM'99, p.21.

10. E.E Shalyguina, Kyung-Ho Shin, M.A. Karsanova "Magneto-optical Investigation of Fe / Pt Thin-Film Structures" // Book of Abstracts, EMMA'2000, p.72.

11. E.E. Шалыгина, M.A. Карсанова, И.А. Погребная, "Осцилляции магнитных и магнитооптических свойств в Fe / Pt тонкопленочных магнитных структурах"// XVII Международная школа-семинар "Новые магнитные материалы микроэлектроники", Москва, 2000 , с. 627-629.

12. E.E Shalyguina, Kyung-Ho Shin, M.A. Karsanova "Magneto-optical Investigation of Fe / Pt Thin-Film Structures" // EMMA'2000, 8 й European Magnetic Materials and Applications conference, Kiev, Ukraine,2000, Proc. of EMMA'2000, paper is accepted in printing.

ЛИТЕРАТУРА

fl] M.N. Baibich, J.M. Broto, A. Pert, F. Nguyen, Van Dau, F. Petroff, P. Eitenne, G. Creuzet, A. Friederich, J. Chazelas, Phys. Rev. Lett. 61 (1988) 2472.

[2] S.S.P. Parkin, N. More, K.P. Roche, Phys. Rev. Let. 64 (1990) 2304.

[3] Y. Suzuki, T. Katayama, S. Yoshida, T. Tanaka, K. Sato, Phys. Rev. Lett 68

(1992) 3355.

[4] Proceeding of International Magnetic Conference, IEEE Trans, on Magn. 35, N5 (1999) 2517, 2520, 2553, 2628, 2643, 2661, 2667.

[5] C.J. Lin, G.L. Gorman, C.H. Lee, R.F.C. Farrow, E.E. Marinero, H.V. Do, H. Notarys, J. Magn. Magn. Mat 93 (1991) 194.

[6] G. Traeger, L. Wensel, A. Hubert, Phys. Stat. Sol. vol. 131 (1992) 201.

[7] D. Weller, W. Reim, K. Sporl, J. Magn. Magn. Mat. 93 (1991) 183.

[8] G.Y. Guo, H. Ebert, J. Magn. Magn. Mat. 156 (1996) 173.

Введение.

Глава 1.

Глава I. Магнитные пленки. Многослойные магнитные структуры. Способы получения, методы исследования и некоторые особенности магнитных свойств тонкопленочных магнитных структур.

Глава 2. Методики эксперимента. Изучаемые образцы.

2.1 Классификация магнитооптические эффектов. Феноменологическая теория магнитооптические эффектов.

2.2 Магнитооптическая установка для исследования приповерхностных магнитных характеристик ферромагнитных материалов.

2.3 Экспериментальная установка для исследования магнитооптических свойств ферромагнитных материалов.

2.4 Изучаемые образцы.

2.5 Анализ погрешностей эксперимента.

Глава 3. Магнитные и магнитооптические свойства тонкопленочных магнитных структур на основе кобальта и железа с немагнитными (Ti, Zr, Pt, Pd) слоями.

3.1 Магнитные свойства двухслойных (Fe/Ti, Zr, Pt), трехслойных (Fe/Ti, Zr, Pt/Fe) и многослойных (Co/Pd) тонкопленочных структур.

3.2 Магнитооптические свойства двухслойных (Fe/Ti, Zr, Pt), трехслойных (Fe/Ti, Zr, Pt/Fe) и многослойных (Co/Pd) тонкопленочных структур. 77 Основные результаты и выводы. 92 Литература.

Актуальность темы.

В последнее время уделяется большое внимание изучению физических свойств ультратонких магнитных пленок Зс1-переходных металлов и полученных на их основе многослойных тонкопленочных структур, представляющих собой чередование магнитных и немагнитных слоев субмикронной толщины. Обусловлено это обнаружением в этих образцах в конце 80-х - начале 90-х годов ряда новых явлений, таких как гигантское магнитосопротивление, осциллирующее обменное взаимодействие между ферромагнитными слоями (Ре, Со) через немагнитную прослойку (Сг, Си, Ag, Аи, Мо, Та и т.д.), квантовые размерные эффекты. Результаты уже проведенных исследований ультратонких пленок и многослойных систем позволили решить ряд проблем физики магнитных явлений. В частности, существенно расширились представления о влиянии границы раздела между магнитной пленкой и подложкой, а также между магнитными и немагнитными слоями на формирование кинетических, магнитных и магнитооптических свойств тонкопленочных магнитных структур (ТПМС). Широко исследовано влияние микроструктуры подложки (морфологии ее поверхности и ориентации кристаллографических осей зерен) на магнитные свойства тонких пленок.

Однако, по-прежнему заслуживающей внимания проблемой является изучение влияние толщины и состава магнитных и немагнитных слоев (МС и НМС) на магнитные и магнитооптические свойства ТПМС. Проведение этих исследований способствует решению таких фундаментальных задач физики магнитных явлений, как установлению особенностей магнитной анизотропии в ТМПС и влияния на ее свойства неферромагнитной подложки или немагнитных слоев между .магнитными слоями (или магнитной пленкой и подложкой). Очевидно, что первый шаг при корректном решении этого вопроса состоит в изучении двух - (МС/НМС) и трехслойных (МС /НМС/ МС) образцов.

Помимо чисто научного интереса, ТПМС привлекают к себе внимание и перспективами их практического использования. Это также в немалой степени стимулирует изучение указанных образцов. Так ТПМС используются в качестве сред для высокоплотной магнитной записи, в том числе и магнитооптической. На их основе создаются датчики магнитных полей, превосходящие по целому ряду характеристик (особенно в области малых полей) другие датчики. Одной из разновидностей таких датчиков являются миниатюрные, тонкопленочные магнитные головки для записи-считывания высокоплотной магнитной записи.

Цель работы состояла в исследовании магнитных и магнитооптических свойств тонкопленочных магнитных структур типа Ре/НМС и Ре/НМС/Те, НМС - немагнитный слой 01, /г, Для достижения поставленной цели было намечено решение следующих задач:

• исследование влияния толщины и состава магнитного и немагнитного слоя на магнитные и магнитооптические свойства изучаемых магнитных структур;

• изучение влияния обменного взаимодействия между магнитными слоями через немагнитный разделительный слой на магнитные свойства изучаемых трехслойных систем;

• анализ влияния границ раздела (интерфейсов) между магнитным и немагнитным слоями на магнитные и магнитооптические свойства исследуемых тонкопленочных образцов.

Научная новизна состоит в установлении особенностей поведения магнитных характеристик двухслойных Ре/НМС и трехслойных Ре/НМС/Ре (НМС - И, Рг) тонкопленочных магнитных структур с изменением толщины и состава магнитного и немагнитного слоев;

• в исследовании особенностей дисперсионного поведения экваториального эффекта Керра (ЭЭК) в изучаемых тонкопленочных магнитных структурах;

• в изучении зависимости ЭЭК от толщины и состава магнитного и немагнитного слоев.

Практическая ценность: результаты проведенных исследований позволяют дать научно-обоснованные рекомендации получения многослойных структур с оптимальными значениями коэрцитивной силы, поля насыщения и магнитооптических эффектов, что чрезвычайно важно при конструировании различных устройств современной спиновой микроэлектронике.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на международных и всероссийских конференциях: SF2M, Société Française de Metallurgie et de Matériaux, Paris, France,October, 1997; 3rd International Symposium on Metallic Multilayers, MML'98, Department of Physics Simon Fraser University, Burnaby, Canada, May, 1998; Magnetism of Nanostructured Phases, MNP-conference, San-Sebastian, Spain, September, 1998; XVI Международной школе-семинаре "Новые магнитные материалы микроэлектроники", Москва, 23-26 июня 1998г; ISEM'99, 9th International Symposium on Non-linear Electromagnetic Systems, Pavia, Italy, May 10-12, 1999; MISM'99, Московском международном симпозиуме по магнетизму, Москва, 20-24 июня 1999 г; EMMA 2000, 8 th European Magnetic Materials and Applications conference, Kiev, June 7-10 2000; XVII Международной школе-семинаре "Новые магнитные материалы микроэлектроники", Москва, 20-23 июня 2000 г.

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 12 печатных работах, список которых приведен в конце цитируемой литературы.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Общий объем работы составляет 110 страниц машинописного текста, включая 20 рисунков, 2 таблицы и список цитируемой литературы из 90 наименований.

выводы

1. Обнаружено сильное влияние толщины и состава магнитных и немагнитных слоев на магнитные свойства (поле насыщенияН§, коэрцитивную силуНс) двухслойных образцов Бе / И, Ъх, Р1. Найдено, что значения Н5 и Нс в образцах с Ть слоем больше, чем в образцах с Ъх- и Р1- слоями.

2. Обнаружено осцилляционное поведение поля насыщения Н8 и коэрцитивной силы Нс трехслойных образцов Бе/ Т1, Ъх, Р1 /Бе с изменением толщины немагнитного слоя.

3. Установлено, что период осцилляций Нб и Нс увеличивается, а их амплитуда уменьшается с ростом толщины магнитного слоя.

4. Показано, что в двухслойных структурах с толщиной магнитного слоя 1:мс больше глубины формирования магнитооптического сигнала (информационная толщина величина экваториального эффекта Керра (ЭЭК) не зависит от 1Мс> а ПРИ 1мс < Ъпс ЭЭК линейно увеличивается с ростом 1Мс- Для изучаемых образцов экспериментально определена глубина формирования магнитооптического сигнала.

5. Обнаружено сильное влияние Р1 на магнитооптические свойства исследуемых образцов. Показано, что в трехслойных тонкопленочных структурах влияние Р1 слоя больше (практически в два раза), чем в двухслойных образцах.

6. Доказано, что влияние Р1 на магнитооптические свойства БеЛЧ и БеЛ-Ч/Ре исследуемых образцов усиливается с ростом толщины платинового слоя вплоть до 4 нм.

7. Обнаружено сильное влияние Р<1 на магнитооптические свойства Со/Рс1 многослойных тонкопленочных структур.

8. Сильное влияние Р1 и Рс1 слоев на магнитооптические свойства изучаемых тонкопленочных структур было объяснено обменно-наведенной (Зс1 -5с1 и 3(1 - 4(1 гибридизация) спиновой поляризацией платины и палладия.

В заключение выражаю глубокую благодарность моему научному руководителю: главному научному сотруднику кафедры магнетизма МГУ профессору д. ф.-м. н. Шалыгиной Елене Евгеньевне за проявление родительской заботы, внимательное руководство, большую помощь и поддержку при проведении эксперимента и написании работы.

Выражаю также глубокую благодарность всем сотрудникам кафедры за внимание, помощь и поддержку в течение всего времени работы над диссертацией.

1. W.B.Muir, J.F.Cochran, J.M.Rudd, B.Heinrich, Z.Celinsky./ Observation of the exchange-coupled modes in Fe(001 )/Pd/Fe(001) ultrathin trilayers. // J. Magn. Magn. Mater., 93(1991), pp.229-232, North-Holland.

2. W.Schwarzacher, W.Allison, R.F.Willis, J.Penfold, R.C. Ward, I.Jacob, W.F. Egelhoff. / Variation in magnetic properties of Cu/fcc Fe/Cu(001) sandwich structures. // Solid State Communications, 71(1989), pp. 563-566.

3. A.A.Hirsch, T.Massalha, G.Galeczki. / Magnetic surface, size and time effects in granular films of iron. // J. Magn. Magn. Mater. 75(1988), pp.209-224, North-Holland, Amsterdam.

4. J.W. H. du Mond, J.P. Youtz / Selective X-Ray Diffraction from Artificially Stratified Metal Films Deposited by Evaporation// Phys. Rev., 48 (1935), pp. 703.

5. Ivan. K Schuller, S. Kim, C. Leighton / Magnetic superlattices and multilayers. // J. Magn. Magn. Mat., 200(1999), pp.571582.

6. B.J. Thaller, J.B. Ketterson, J.E. Hilliard / Magnetization Density of a Composionally Modulated CuNi Thin Film.// Phys. Rev. Lett., 41(1978), pp.336-339.

7. W.-S. Zhou, H.K. Wong, J.R. Owers-Bredley / Interplaner magnetic coupling in Cu/Ni composition modulated alloys. // Physica, 108 B(1981), pp.953-954.

8. E.M. Gyorgy, D.B. McWhan, J.F. Dillon / Magnetic behavior and structure of compositionally modulated Cu-Ni thin films. // Phys. Rev., В 25(1982), pp. 6739-6747.

9. C.F. Majkrzak, J.W. Cable, J.Kwo / Observation of a magnetic antiphase domain structure with long-range in a synthetic Gd-Y superlattice. // Phys. Rev. Lett, 56(1986), pp. 2700-27003.

10. P. Grunberg, R. Schreiber, Y. Pahg et al./ Layered magnetic structures: Evidence for antiferromagnetic coupling of Fe layers across Cr interlayers // Phys. Rev. Lett., 57(1986), pp.24422445.

11. J.W. Cable, M.R. Khan, G.P. Felcher / Macromagnetism and micromagnetism in Ni-Mo metallic superlattices // Phys. Rev., B 34(1986), pp. 1643-1649.

12. M.N.Baibich, J.M. Broto, A. Fert et. al / Giant magnetoresistance of (001)Fe/(001)Cr magnetic superlattices.// Phys. Rev. Lett., 61(1988), pp. 2472-2475.

13. Cebollada, J.L. Martinez, J.M. Gallego / Antiferromagnetic ordering in Co-Cu single-crystal superlattices // Phys. Rev., B 39(1989), pp.9726-1729.

14. S.S.Parkin, N.More, and K.P.Roche / Oscillations in exchange coupling and magnetoresistance in metallic superlattice structures: Co/Ru, Co/Cr, and Fe/Cr. // Phys. Rev. Lett., 64(1990), pp.2304-2307.

15. W. Folkerts//J. Magn. Magn. Mater., 94(1991), pp. 302.

16. T. Miller, T.-C. Chiang / Study of a surface state in a Ag-Au superlattice gap.// Phys. Rev. Lett., 68(1992), p. 3339-3342.

17. J. M. Gallego, D. Lederman, T.J. Moran / Large magnetoresistance with low saturation fields in magnetic/magnetic superlattice.// Appl. Phys. Lett., 64(1994), pp. 2590-2592.

18. N.D. Meymin and H.Wagner / Absence of Ferromagnetism or Antiferromagnetism in one- or two Dimensional Isotropic Heisenberg Models. // Phys. Rev. Lett., 17(1966), pp. 11331136.

19. L.Onsager / Crystal statistics. I. A two-dimensional model with an order- disorder transition. // Phys. Rev., 65(1944) N.3 and 4; pp.117- 149.

20. B.Kaufman ahd L.Onsager / Crystal statistics. III. Shot- range order in binary ising lattice. // Phys. Rev., 76(1949), pp.12441252.

21. C.N.Yang / The spontaneous magnetization of two-dimensional ising model. // Phys. Rev., 85(1952), pp.808-816.

22. G. Traeger, L. Wenzel, A. Hubet / Computer experiments of the Information Depth and Figure of Merit in Magnetooptics.// Phys. Stat. Sol. (A), 131(1992), pp. 201-227.

23. C.B. Вонсовский "Магнетизм, магнитные свойства диа-, пара-, ферро-, антиферро- и ферримагнетиков" // Москва, Наука, 1971г., с. 987.

24. Chaiken, R.P. Michel, М.А. Wall / Structure and magnetism of Fe/Si multilayers grown by ion-beam sputtering // Phys. Rev., В 53(1996), pp.5518-5529.

25. H. P. Oepen, M. Benning, H. Ibach / Magnetic Domain Structure in Ultrathin Cobalt Films.// J. Magn. Magn. Mater, 86(1990), L 137-L142.

26. C.Liu, S.D.Bader / Magnetic properties of ultrathin epitaxial films of iron // J. Magn. Magn. Mater., 93(1991), pp.307-314, North-Holland.

27. C.Liu and S.D.Bader / Two- dimensional magnetic phase transition of ultrathin iron film on Pd (100).// J.Appl.Phys., 67(1990), pp.5758-5760

28. Shigeru Sniomi, Takaya Nakabayashi et. al. / Magnetic properties and structure of Co/Pt multilayered films evaporated on heated substrates. // J. Appl. Phys. (Japanese) Part I, 32 (1993), pp.791-795.

29. T.C.KpHHHHK, E.E.MenypoBa, IU.B.3raMOB.// 74(1978), №2, cTp.714

30. S.T.Purcell, H.W. van Kesteren, E.C.Cosman, W.Hoving / Structural and magnetic studies of ultrathin epitaxial Co films deposited on a Pd (111) single crystal // J. Magn. Magn. Mater., 93(1991), pp.25-30, North-Holland.

31. S.B.Qadri, C.Kim, M.Twigg et. al. / Ion-beam deposition of Ag/Fe multilayers and their structural and magnetic properties. // J.Vac. Scl. Technol. A 9(3), 1991, pp.512-514.

32. C.H.Lee, Hui He, F.J.Lamehis, W.Vavra, C.Uher, and Roy Clarke / Magnetic anisotropy in epitaxial Co superlattices. // Phys. Rev., В 42(1990), pp.1066-1069.

33. C. Liu, S.D.Bader / Magnetic properties of ultrathin fee Fe(l 11)/Ru(0001)films// Phys. Rev., В 41(1990), pp.553-556.

34. P. Bruno, C. Chappert. / Oscillatory coupling between ferromagnetic separated by a nonmagnetic metal spacer. // Phys. Rev. Lett, 67(1991), p. 1602-1605.

35. N.Garcia, A.Hernando. / Theory for coupling ferromagnetics through paramagnetics layers: direct exchange coupling plus a magnetic pump mechanism. // J. Magn. Magn. Mater, 78(1989), pp. 122-128, North-Holland, Amsterdam.

36. F.Saurenbach, U.Walz, L.Hinchey, P.Grunberg, W,Zinn /Static and dynamic magnetic properties of Fe-Cr-layered structures with antiferromagnetic interlayer exchange. // J. Appl. Phys, 63(8), 1988, pp.3473-3475.

37. А.В.Ведяев, А.Б.Грановский / Гигантское магнитосопротивление. // Природа, 8(1995), стр.72-79.

38. S.S. Parkin / Systematic variation of the strength and oscillation period of indirect magnetic exchange coupling through the 3d, 4d, and 5d transition metals // Phys.Rev.Lett., 67(1991), pp.3598-3601.

39. S.S.Parkin, R.Bhadra, and K.P.Roche / Oscillatory magnetic exchange coupling through thin copper layers. // Phys. Rev. Lett., 66(1991), pp.2152-2155.

40. P. Bruno / Theory of interlayer magnetic coupling.// Rhys. Rev. B 52(1995), pp. 411-439.

41. M.A. Ruderman, C. Kittel / Indirect Exchange Coupling of Nuclear Magnetic Moments by Conduction Electrons. // Phys. Rev.96(1954), pp.99-102; T.Kasuya // Progr. Theor. Phys., 16(1956) pp.45; K Yoshida // Phys Rev., 109(1957), p.893.

42. M.D. Stiles / Exchange coupling in magnetic heterostructures // Phis. Rev. B,48(1993), pp.7238-7257.

43. Ю.Ф. Оргин, В.Н. Луцкий, М.И. Елинсон. // ЖЭТФ, Письма 3(1966)., стр.114.

44. В.Б. Сандомирский / Квантовый эффект размеров в пленке полуметалла. // ЖЭТФ, 59(1967), стр.158.

45. P.J. Bruno / Interlayer exchange coupling: a unified physical picture. // J. Magn. Magn. Mater, 121(1993), 248-252.

46. J Barnas / Interlayer exchange coupling in ultra-thin layered structures. // J. Magn. Magn. Mater,171(1992), L215

47. D.M. Edwarts, J. Mathon / Oscillations in exchange coupling. // J. Magn. Magn. Mater, 123(1993), pp. 85-88.

48. J. Barnas / Coupling between magnetic monolayers in a quantum well // Phys. Rev, В 52(1995), pp. 10744-10747.

49. J.C. Slonczewski / Overwiew of interlayer exchange theory. // J. Magn. Magn. Mater, 150(1995), pp. 13-24.

50. J.E Ortega, F.J Himpsel / Quantum well states as mediators of magnetic coupling in superlattices // Phys. Rev. Lett, 69(1992), pp.844-847.

51. J.E. Ortega et al / Quantum-well states and magnetic coupling between ferromagnets through a noble-metal layer //Phys. Rev, В 47(1993), pp.1540-1552.

52. K. Garrison, Y. Chang, P. D. Johnson / Spin polarization of quantum well states in copper thin films deposited on a Co(OOl) substrate // Phys. Rev. Lett, 71(1993), pp.2801-2804.

53. C. Garbone, E. Vescovo, O. Rader et. al./ Exchange split quantum well states of a noble metal film on a magnetic substrate. // Phys. Rev. Lett., 71(1993), pp.2805-2808

54. R. Megy, A. Bounouth, Y. Suzuki et. al./ Magneto-optical-Kerr-effect study of spin-polarized quantum-well states in a Au overlayer on a Co(0001) ultrathin film // Phys. Rev., B 51(1995), pp.5586-5589.

55. F.J. Himpsel / Fe on Au(100): Quantum-well states down to a monolayer // Phys. Rev., B 44(1991), pp.5966 -5969.

56. W. Weber, A. Bischof, R. Allenspach et. al. / Oscillatory Magnetic Anisotropy and Quantum Well States in Cu/Co/Cu (100) Films. // Phys. Rev. Lett. 76(1996), pp. 3424-3427.

57. G. Bayreuther, F. Bensch, and V. Kottler. Richard J. Gambo, Chairman. / Quantum oscillation of properties in magnetic multilayers (invited).//J. Appl. Phys., 79(1996); pp.4509-4514.

58. H.T. Elmers, U. Gradmann / Magnetism of Interfaces between Fe(110) and Noble Metals. //J. Appl. Phys., 64(1988), pp. 5328 -5330.

59. E. R. Moog, С. Liu, S. D. Bader, and J. Zak / Thickness and polarization dependence of the magnetooptic signal from ultrathin ferromagnetic films //Phys. Rev. В 39(1989), pp. 6949 -6965.

60. M.M Червинский., С.Ф. Глаголев, И.П. Горбунов / Магнитооптические методы и средства определения магнитных характеристик материалов // Ленинград, Энергия, 1980, 125с.

61. Г.С. Кринчик, Г.М.Нурмухамедов, В.П.Золотарев / Установка для измерения магнитных характеристик поверхности размером 1 мкм .//ПТЭ, 4(1964), с. 171-175.

62. J1.B. Козловский / Нанесение многослойных пленок методом ионного распыления материалов.// ПТЭ, 3(1995), стр. 193-198.

63. Г.С.Кринчик, Е.Е.Чепурова, А.П. Парсанов / Доменная структура пермаллоевых страйп-пленок. // ФТТ, 11(1969), стр. 2029-2031.

64. Е.Е.Шалыгина / Магнитооптическое исследование микромагнитных структур. // Докторская диссертация., М., 1991.

65. J.A. Barnard, M. Tan, A. Waknis, E. Haftek / Magnetic properties and structure of A1 / Fe-N periodic multilayer thin films. // J. Appl. Phys., 69(1991), pp. 5298-5300.

66. M. Matsumoto, T. Haeiwa, H. Negoro // IEEE Trans. J. Magn. Jpn, 7(1992), pp.149.

67. Е.Е.Шалыгина, JI.B. Козловский, A.A. Корендясев / Магнитооптическое исследование тонкопленочных магнитных структур // Письма в ЖТФ, 22(1996), стр. 63.

68. C.J. Liu, G.L. Gorman, С.Н. Lee et al. / Magnetic and structural properties of Co/Pt multilayers. // J. Magn. Magn. Mat., 93(1991), pp. 194-206.

69. X. Meng, X. Bian, R. Abdouche, W.B. Muir, J.O. Strom-Olsen, Z. Altounian and M. Sutton / Cumulative interface roughness and magnetization in antiferromagnetically coupled NiCo/Cu multilayers. // J. Appl. Phys. 76(10) 1994, pp. 7084-7086.

70. C.Chappert, J.P.Renard / Long period oscillating interactions between ferromagnetic layers separated by a nonmagnetic metal: a simple physical picture. // Europhys. Lett., 15(1991) 553-558.

71. R. Coehoorn / Period of oscillatory exchange interactions in Co/Cu and Fe/Cu multilayered systems. // Phys. Rev, B 44(1991), pp.9331-9334.

72. Y.Wang, P.N. Levy, J.L.Fry / Interlayer magnetic coupling in Fe/ Cr multilayered structures. // Rhys. Rev. Let, 65(1990) pp.2732.

73. M.C. Munoz, J.L. Perez-Diaz / Exchange coupling in magnetic multilayers: a quantum size effect. // Phys. Rev. Lett. 72(1994), pp:2482-2485.

74. C.Lacroix, J.P. Gavigan / Interlayer coupling in magnetic multilayers: analogy to superexchange process in insulators // J. Magn. Magn. Mater, 93(1991), pp. 413-417.

75. D.M. Edwards, J. Mathon, R.B. Muniz, M.S. Phan // Phys. Rev. Lett, 67(1991), pp.493.

76. Y.Takahashi, K. Inomata / Exchange coupling through composite nonmagnetic spacer layer in magnetic superlattice // J. Appl. Phys. 81(8), 1997, pp.3788-3790.

77. L. Nordsrom, P. Lang, R. Zeller, and P.H. Dederichs / Influence of the magnetic-layer thickness on the interlayer exchange coupling. Competition between oscillation periods. // Phys. Rev, B 50(1994), pp.13058-13061.

78. J. Bruno / Oscillations of Interlayer Exchange coupling vs. Ferromagnetic-Layers. // Europhys. Lett., 23 (1993), pp.615620.

79. J. d'Albuquerque e Castro, J. Mathon, M. Villeret, D.M. Edwards / Selection rules for oscillations of the interlayer exchange coupling as a function of ferromagnet thickness. // Phys. Rev., B 51(1995), pp. 12876-12879.

80. L.M. Li, B.Z. Li, F.-C. Pu / Interlayer exchange coupling: Effect of magnetic and over nonmagnetic films.// J. Appl. Phys., 83 (1998), 930-933.

81. L G. Traeger, L. Wensel, A. Hubert / Computer experiments of the Information Depth and the Figure of Merit in Magnetooptics//Phys. Stat. Sol.,131 (1992), 201-227.

82. J.F. Dillon, Jr.Gyorgy, F. Hellman, L.R. Walker, R.C. Fulton / Use of the longitudinal magneto-optical Kerr effect to study nonmagnetic/magnetic bilayers // J. Appl. Phys. 64(10), 1988

83. E.R. Moog, C. Liu, S.D. Bader and J. Zak / Thickness and polarization dependence of the magnetooptic signal from ultrathin ferromagnetic films. // Phys. Review., B 39(1989), pp.6949-6956.

84. D. Weller, W. Reim, K. Sporl / Spectroscopy of multilayers for magneto-optic Storage.- // J. Magn. Magn. Mat, 93( 1991), 183.

85. Z.Gelinski, B.Heinrich./ Exchange coupling in Fe/Cu, Pd, Ag, Au/Fe trilayers // JMMM, 99 (1991), pp.L.25-L.30.

86. G.Y. Guo, H.Ebert. / On the origins of the enhanced magneto-optical Kerr effect in ultrathin Fe and Co multilayers. // J. Magn. Magn. Mat, 156 (1996), pp. 173-174.

87. V.L.Mozuzzi, P.M.Marcus. / Magnetism in fee rhodium and palladium.// Phys. Rev, В 39(1989), pp. 471-474.

88. Основные результаты опубликованы в работах:

89. Е.Е. Shalyguina, Kyung-Ho Shin, М.А. Karsanova, "Magnetic and magneto-optical properties of Fe / Pt bilayers and Fe / Pt / Fe trilayers" // Proc. of MISM'99, Moscow, 1999, p.227-230.

90. Е.Е. Шалыгина, Н.И. Цидаева, М.А. Карсанова "Магнитные и магнитооптические свойства Fe / Pt и Fe / Pt / Fe тонкопленочных магнитных структур." // Письма в ЖЭТФ, 2000, том71, вып.1, с.53-58.

91. Е.Е. Shalyguina, Kyung-Ho Shin, М.А. Karsanova "Magnetic and magneto-optical properties of Fe / Ti, Zr, Pt bilayers and Fe / Ti, Zr, Pt / Fe trilayers" II Non-Linear Electromagnetic Systems,

92. EM'99, IOS Press, ISSN: 1383-7281, Pavia, January 2000, p. 27-31.

93. E.E. Шалыгина, M.A. Карсанова, Jl.B. Козловский "Магнитные и магнитооптические свойства тонкопленочных магнитных структур" // Письма в ЖТФ, 2000, т. 26, вып. 4, с. 25 30.

94. E.E. Shalyguina, M.A. Karsanova, N.I. Tsidaeva, L.V. Kozlovsky, O.A. Shalyguina "Magneto-optical investigation of thin-film magnetic structure" // Magnetism of Nanostructured Phases, MNP-conference, San-Sebastian, Spain, 1998, p. PD.l 1.

95. E.E. Шалыгина, Л.В. Козловский, M.A. Карсанова "Магнитные и магнитооптические свойства Fe / Ti, Zr / Fe и Fe / Ti, Zr, A1 тонкопленочных структур"// XVI Международная школа-семинар "Новые магнитные материалы микроэлектроники", Москва, 1998, ч. I, с. 65.

96. E.E. Shalyguina, Kyung-Ho Shin, M.A. Karsanova, "Magnetic and magneto-optical properties of Fe / Pt bilayers and Fe / Pt / Fe trilayers" // Book of Abstracts, MISM'99, p.217.

97. E.E. Shalyguina, Kyung-Ho Shin, M.A. Karsanova "Magnetic and magneto-optical properties of Fe / Ti, Zr, Pt bilayers and Fe / Ti, Zr, Pt / Fe trilayers" // Conference Digest of ISEM'99, p.21.

98. E.E Shalyguina, Kyung-Ho Shin, M.A. Karsanova "Magneto-optical Investigation of Fe / Pt Thin-Film Structures" // Book of Abstracts, EMMA'2000, p.72.

99. E.E. Шалыгина, M.A. Карсанова, И. А. Погребная, "Осцилляции магнитных и магнитооптических свойств в Fe / Pt тонкопленочных магнитных структурах"// XVII Международная школа-семинар "Новые магнитные материалы микроэлектроники", Москва, 2000 , с. 627-629.