Размерные эффекты в магнитных многослойных структурах и пленках тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.11 ВАК РФ

Введение. ^

Глава 1. Свойства многослойных магнитных структур обзор литературы).

1.1 Косвенное обменное взаимодействие через электроны проводимости

РККИ типа.

1.1.1 Обзор экспериментальных результатов.

1.1.2 Теоретические модели.

1.2 Эффект гигантского магнетосопротивления в многослойных магнитных структурах.

1.2.1 Обзор экспериментальных результатов. 1 ^

1.2.2 Теоретические модели ГМС.

1.3 Многослойные магнитные структуры с туннельным контактом.

Глава 2. Метод расчета размерных эффектов в многослойных магнитных структурах и пленках.

2.1 Классические и квантовые размерные эффекты.

2.2 Квантово-статистический метод расчета свойств тонких магнитных пленок и многослойных структур. 4'

Глава 3. Квантовые размерные эффекты в тонких пленках переходных металлов.

3.1 Косвенное обменное взаимодействие РККИ типа в тонких ферромагнитных пленках.,.

3.1.1 Модель.".

3.1.2 Метод расчета.

3.1.3 Обсуждение результатов.

3.2 Влияние квантового размерного эффекта в б-с! рассеянии на электропроводность тонких ферромагнитных пленок.

3.2.1 Модель.

3.2.2 Расчет.

3.2.3 Обсуждение результатов.

Глава 4. Магнетосопротивление многослойных магнитных структур при неколлинеарной намагниченности слоев с учетом рассеяния на интерфейсах.

4.1 Постановка задачи.

4.2 Модель.

4.3 обсуждение результатов.

Глава 5. Аномальный эффект Холла в магнитных сэндвичах с туннельным контактом.

5.1 Аномальный эффект Холла (АЭХ).

5.2 Модель.

5.3 Расчет.

5.4 Обсуждение результатов.

Актуальность работы. В последнее время в физике твердого тела большой интерес вызывают исследования структур с пониженной размерностью: квазидвумерных - пленок и слоистых структур, квазиодномерных, и даже объектов с нулевой размерностью - квантовых точек. Это связано с перспективой использования таких структур в качестве датчиков и запоминающих устройств с высокой чувствительностью и очень маленького размера. У всех этих объектов наблюдается влияние геометрических размеров на их физические свойства. Например, когда тело имеет еще не столь малые размеры, чтобы в рамках выбранной модели его можно было бы считать строго двумерным или одномерным, влияние размеров проявляется в виде классических и квантовых размерных эффектов, исследованию которых уделяется большое внимание в данной работе.

В последние десять лет большое внимание ученых магнитологов привлекает исследование магнитных пленок и многослойных структур. Это связано с открытием эффекта гигантского магнетосопротивления (ГМС). Эффект магнетосопротивления заключается в изменении электрического сопротивления образцов во внешнем магнитном поле. Магнетосопротивление многослойных магнитных структур может иметь аномально большое значение, что дало повод назвать его гигантским и сделало структуры с ГМС чрезвычайно привлекательными для использования в качестве магнитных считывающих головок и датчиков.

Открытие ГМС дало толчок для возникновения большого числа как экспериментальных, так и теоретических работ по исследованию различных физических свойств многослойных магнитных структур, которые могут оказывать влияние на эффект ГМС (например, косвенное обменное взаимодействие) или связаны с ним (эффект Холла и магнитооптические эффекты).

Многослойные магнитные структуры состоят из слоев магнитного металла или сплава, чередующихся со слоями из немагнитного материала. В качестве последнего может служить парамагнитный металл или диэлектрик. В случае диэлектрика при напряжении перпендикулярном слоям через тонкий немагнитный слой может протекать туннельный ток. Многослойные магнитные структуры чаще всего изготавливаются или в виде сэндвичей, состоящих из двух магнитных слоев, разделенных немагнитной прослойкой между ними, или сверхрешеток, у которых равны толщины всех магнитных слоев, а толщины всех немагнитных слоев равны между собой. Таким образом, кроме периода кристаллической решетки, у них существует еще периодичность самой структуры, созданная чередующимися магнитными и немагнитными слоями. Величина периода сверхрешетки обычно бывает от нескольких до нескольких десятков атомных слоев. Если не ставить задачу исследования резонансов, возникающих при интерференции электронных волн на периодической структуре сверхрешетки (движении электронной квантовой жидкости в периодическом потенциале), то для описания свойств многослойных магнитных структур вполне достаточно ограничиться рассмотрением магнитных сэндвичей.

Целью настоящей работы является исследование магнитных и электрических свойств тонких пленок переходных металлов и многослойных магнитных структур в рамках единого квантовостатистического подхода, основанного на формализме Кубо с использованием аппарата функций Грина. Потому что именно квантовый подход, несмотря на трудоемкость, позволяет наиболее точно описать свойства тонкопленочных систем и рассмотреть с единых позиций классические и квантовые размерные эффекты.

Задача исследования состояла в развитии квантовостатистического метода и его применении к исследованию квантовых размерных эффектов в косвенном обменном взаимодействии РККИ типа и электропроводности тонких пленок переходных металлов, а также расчете ГМС при неколлинеарной конфигурации векторов намагниченности ферромагнитных слоев сэндвича с парамагнитной металлической прослойкой, и аномального эффекта Холла в магнитном сэндвиче стуннелированием.

Научная новизна. В отличие от работ других авторов, в диссертации при расчете косвенного обменного взаимодействия РККИ типа в тонких пленках переходных металлов не вводится никаких ограничений на толщину пленки или концентрацию свободных носителей заряда в ней.

Новизна решенной в работе задачи по расчету электропроводности ферромагнитных пленок состоит в том, что исследовано влияние пространственного квантования квазиимпульса (¿-электронов, слабо участвующих в переносе заряда, на электрическое сопротивление через их влияние на рассеяние Б-электронов в с1-зону, то есть учитываются не только квантовые размерные эффекты в электропроводности Б-электронов, но и квантовые осцилляции их времени релаксации.

Впервые получены формулы, описывающие зависимость гигантского магнетосопротивления от угла между векторами намагниченности слоев многослойной магнитной структуры с учетом как объемного рассеяния, так и рассеяния на интерфейсах между слоями в рамках квантового подхода.

Впервые, рассчитан аномальный эффект Холла в слоистой магнитной структуре с туннельным контактом.

Практическая ценность. Проведенные расчеты могут стимулировать дальнейшие работы по усовершенствованию магнитных материалов для создания магнитных считывающих устройств и датчиков на основе тонких магнитных пленок и многослойных структур.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, двух приложений и списка литературы.

Заключение

Размерные эффекты оказывают значительное влияние на свойства тонких магнитных пленок и многослойных структур. Для исследования этого влияния был развит квантовостатистический метод, основанный на использовании аппарата функций Грина и формализма Кубо. В рамках такого единого подхода были решены следующие задачи.

1. Исследовано косвенное обменное взаимодействие РККИ-типа в ультратонких магнитных пленках, с учетом квантового размерного эффекта, возникающего из-за пространственного квантования квазиимпульса электронов. Показано, что квантовые размерные эффекты приводят к осциллирующей зависимости величины косвенного обменного взаимодействия от толщины ферромагнитной пленки и от расстояния между взаимодействующими узлами кристаллической решетки, а также от их расположения относительно границ пленки. Периоды этих осцилляций сложным образом зависят от квазиимпульса Ферми в-электронов.

2. Проведен расчет проводимости тонкой металлической пленки в рамках квантовостатистического метода и э-с! обменной модели, при учете не только пространственного квантования квазиимпульса электронов проводимости, но и квантового размерного эффекта при рассеянии в-электронов в расщепленную по спину (1-зону. Показано, что проводимость является осциллирующей функцией толщины пленки с периодами, соответствующими

Ферми-импульсам (¿-электронов с различными проекциями спина на ось намагниченности, хотя основными носителями заряда являются Б-электроны.

3. Рассчитано магнетосопротивление многослойной структуры току, перпендикулярному плоскости слоев (СРР), который описывает случай, когда последовательные ферромагнитные слои структуры намагничены неколлинеарно. Исследовано влияние интерференции между волновыми функциями электронов с различным направлением проекции спина на ось намагниченности, возникающее в неколлинеарной конфигурации. Показано, что учет не только объемного рассеяния, но и рассеяния на интерфейсах вносит вклад в угловую зависимость магнетосопротивления многослойной структуры, и приводит к возникновению размерного эффекта. Поверхностное рассеяние может стать причиной того, что максимум сопротивления будет наблюдаться при конфигурации намагниченностей соседних ферромагнитных слоев отличной от антипараллельной, что характерно только для СРР геометрии.

4. Проведен квантово-статистический расчет аномального эффекта Холла в магнитном сэндвиче с туннельным контактом через тонкую диэлектрическую прослойку, когда туннельный ток протекает через контакт перпендикулярно плоскости слоев, а компонента Холла тока лежит в этой плоскости. Исследован классический размерный эффект в проводимости Холла такой структуры и обнаружено два новых эффекта. Один из них, связан с зависимостью эффективного электрического поля в магнитных слоях от прозрачности диэлектрической прослойки для электронов при протекании тока перпендикулярно слоям структуры, и назван "геометрическим". Другой размерный эффект возникает из-за влияния большого электрического поля в диэлектрике на движение электронов в прилежащих магнитных слоях.

По результатам диссертации опубликованы четыре статьи, а также автором сделаны доклады на двух российских и восьми международных конференциях, тезисы двух из них не опубликованы.

1. Kotelnikova О.A., Pugach N.G., Ryzhanova N.V., Vedyaev A.V. Quantum size effects in RKKY-type indirect exchange interaction in thin metallic films // Proceeding of the Russian-Japanese joint seminar "The Physics and Modeling of Intelligent Materials and Their Applications" - Moscow 19-22 September 1996 - pp. 77-84, and the book of abstracts of the seminar - p. 24.

2. Ведяев A.B., Котельникова О.А., Пугач Н.Г. Влияние s-d рассеяния на квантовый размерный эффект в электропроводности тонких пленок ферромагнитных металлов //Вестник Московского университета сер.З Физика. Астрономия - 1999 - №5 - с.37-40.

3. Ведяев А.В., Котельникова О.А., Пугач Н.Г., Чшиев М.Г. Угловая зависимость гигантского магнетосопротивления для тока перпендикулярного плоскости слоев магнитного сэндвича //Физика твердого тела - 1999 - т.41 - №10 - с.1814-1818.

4. Vedyaev A.V., Kotelnikova O.A., Pugach N.G., Ryzhanova N.V. Extraordinary Hall effect in magnetic sandwiches with a tunnel junction //Proceedings of Moscow International Symposium on Magnetism, Moscow, June 20-24,1999 - p. , and the book of abstracts p.185.

5. Ведяев A.B., Котельникова O.A., Пугач Н.Г. Рыжанова Н.В. Косвенное обменное взаимодействие типа РККИ в тонких металлических пленках, сборник тезисов международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам "Ломоносов-96", секция Физика, МГУ 1996 -с.145-146.

6. Ведяев А.В., Котельникова О.А., Пугач Н.Г. Рыжанова Н.В. Расчет размерного эффекта в обменном взаимодействии РККИ-типа в тонких металлических пленках, тезисы докладов XV всероссийской школы-семинара "Новые магнитные материалы микроэлектроники", Москва 1821 июня 1996 - с.66-67.

7. Kotelnikova О.А., Pugach N.G., Ryzhanova N.V., Vedyaev A.V. Influence of the space quantization on the RKKY-type indirect exchange interaction in thin metallic films, program of the school-conference NATO-ASI "Frontiers in Magnetism of Reduced Dimension Systems", Partenit, Crimea, May 25 - June 3- 1997-p. P-19.

8. Kotelnikova O.A., Pugach N.G., Ryzhanova N.V., Vedyayev A.V. Oscillations of relaxation time in thin metallic films, book of abstracts of 2~ International Workshop "Itinerant Electron Magnetism: fluctuation Effects & Critical Phenomena", Moscow, September 15-19, 1997 - p.20.

9. Ведяев A.B., Котельникова O.A., Пугач Н.Г. Рыжанова Н.В. Влияние s-d рассеяния на квантовый размерный эффект в электропроводности тонких пленок переходных металлов, программа XXVII международной зимней школы-симпозиума физиков-теоретиков "Коуровка-98", Екатеринбург -Челябинск 2-7 марта 1998 - с.24.

10. Ведяев A.B., Котельникова O.A., Пугач Н.Г. Рыжанова Н.В., Чшиев М.Г. Зависимость сопротивления магнитных сандвичей от внешнего магнитного поля, тезисы докладов XVI международной школы-семинара "Новые магнитные материалы микроэлектроники", Москва 23-26 июня 1998 - с.70.

В заключение хочу выразить глубокую признательность Анатолию Владимировичу Ведяеву за научное руководство, внимание и пример.

Искренне благодарю Наталью Викторовну Рыжанову и Ольгу Анатольевну Котельникову за помощь в работе и ценные консультации.

1. Grunberg P., Schreiber R., Pang Y., Brodsky M.B., and Sowers H. Layered magnetic structures: Evidence for antiferromagnetic coupling of Fe layers across Cr interlayer //Phys. Rev. Lett. - 1986 - v.57 - №19 - pp.2442-2445.

2. Parkin S.S., More N., Roche K.R. Oscillations in exchange coupling and magnetoresistance in metallic superlattice structures Co/Ru, Co/Cr, and Fe/Cr //Phys. Rev. Lett. 1990 - v.64 -pp.2304-2306.

3. Parkin S.S., Bhara г., and Roche K.R. Oscillatory magnetic exchange coupling through thin copper layers // Phys. Rev. Lett. -1991 v.66.

4. Melo L.V., Trindade I.G., Godinho M.M., and Freitas P.P. Oscillatory exchange and giant magnetoresistance in Co-Cu superlattices deposited on glass substrates //J. Magn. Magn. Mater. 1993 -v.121 -p.395.

5. Wu Lu, Shinjo Т., Nakayama N. Oscillatory magnetic exchange coupling of cobalt layers through gold layers in Co/Au (001) superlattices // J. Magn. Magn. Mater. 1993 - v. 125 -p.L14.

6. Takanshi K., Schreiber R., Mertig I., Grunberg P. Interlayer exchange coupling of Fe across CuAu alloys //J. Magn. Magn. Mater. 1996 - v.l56 - pp.237-238.

7. Pereira de Azevedo M.M., Almeida B.G., Sousa J.B., and Freitas P.P. Interlayer coupling across an alloy spaser: C0/CU75AU25 multilayers //Frontieres in Magnetism of Reduced Dimention Systems NATO ASI Ser.3. High Technology - v.49 - pp.381 - 388.

8. Bobo J.F., Hennet L., and Piech M. Oscillating interlayer coupling of (111) Co/Cui.xNix //Europhys Lett. -1993 v.24 - p.139.

9. Kudrnovsky J., Drchal V., Bruno P., Turek I., Weinberger P. Interlayer magnetic coupling: effect of alloying in the spaser //Phys. Rev. В 1996 - v.54 - p.R3738.

10. Baibich M.N. and Muniz R.B. Oscillatory interlayer coupling and magnetoresistance in magnetic metallic multilayers //Brazilian Journal of Physics 1992 - v.22 - №4 - pp.253-266.

11. Bennet W.R., Schwarzacher w., and Egelhoff W.F. Conçurent enhancement of Kerr rotation and antiferromagnetic coupling in epitaxial Fe/Cu/Fe structures //Phys. Rev. Lett. 1990 -v.65-№25-pp.3169-3172.

12. Carbone C. and Alvarado S.F. Antiparallel coupling between Fe layers separated by a Cr interlayer: Dependence of the magnetization on the film thickness//Phys. Rev. B 1987 -v.36 - pp.2433-2435.

13. Carbone C., Vescovo E., Rader O., Gudat W., and Ebernardt W. Exchange split quantum well states of a noble metal film on a magnetic substrate //Phys. Rev. Lett. 1993 - v.71 -№17 - pp.2805-2808.

14. Ortega J.E., Himpsel F.J. Quantum well states as mediators of magnetic coupling in superlattices //Phys. Rev. Lett. 1992 - v.69 - №5 - pp.844-846.

15. Wolf J.A., Leng Q., Schreiber R., Grunberg P.A., and Zinn W. Interlayer coupling of Fe films across Cr interlayers and its relation to growth and structure //J. Magn. Magn. Mater. -1993 v.121 - pp.253-258.

16. Barthélémy A., Childress J., Cros V., Durant O., Duvail O., Etienne P., Fert A., George J.M., Loloee R., Morel R., Mosca D.N., Pereira L.G., Petroff F., Schuhl A., Schroeder P.A., and

17. Steren L. Oscillatory interlayer exchange and giant magnetoresistance in magnetic multi layers //Phys.Low-Dim. Struct. 1994 - v.3 - pp. 17-28.

18. Leal J.L., and Freitas P.P. Short period oscillation of the interlayer exchange coupling in sputtered Co-Re superlattices //J. Appl. Phys. 1994 - v.75 - p.6449.

19. Heinrich В., Cochran J.F., and Kowalewsky M. Effective fields in magnetic thin films: applications to the Co/Cu and Fe/Cr systems // Frontieres in Magnetism of Reduced Dimention Systems NATO ASI Ser.3. High Technology - v.49 - pp.161 - 210.

20. Кринчик Г.С. Физика магнитных явлений., изд.Московского Университета, 1976 г., 367 стр.

21. Deaven P.M., Rokhar D.S., and Johnson M. Simple theory of exchange coupling in transition-metal magnetic multilayers //Phys. Rev. В -1991 v.44 - p. 5977.

22. Chappert C. and Renard J.P. Long-period oscillating interactions between ferromagnetic layers separated by a nonmagnetic metal: a simple physical picture //Europhys. Lett. -1991 -v.15 (5) pp.553-558.

23. Slonczewski J.C. Overview of interlayer exchange theory //J. Magn. Magn. Mater. 1995 -v.150 - pp. 13-24.

24. Bruno P., and Chappert C. Oscillatory coupling between ferromagnetic layers separated by a nonemagnetic metal spaser //Phys. Rev. Lett. -1991 v.67 - №12 - pp.1602 - 1605.

25. Coehoorn R. Period of oscillatory exchange interactions in Co/Cu and Fe/Cu multilayered systems //Phys. Rev. В -1991 v.44 - №17 - pp.9331-9337.

26. Wang Y., Levy P.M., and Fry J.L. Interlayer magnetic coupling in Fe/Cr multilayered structures // Phys. Rev. Lett. 1990 - v.65 - pp.2732-2735.

27. Roth L.M., Zeiger H.J., and Kaplan T.A. Generalization of Ruderman-Kittel-Kasuya-Yusida interaction for nonespherical Fermi surfaces //Phys. Rev. 1966 - v.149 - №2 - pp.519-525.

28. Garrison K., Chang Y., and Johnson P.D.Spin polarization of quantum well states in copper thin films deposited on a Co (001) substrate //Phys. Rev. Lett. 1993 - v.71 - №17 -pp.2801-2804.

29. Lang P., Nordstrom L., Zeller R., and Dederichs P.H. Calculation of the exchange coupling of Fe and Co monolayers in Cu //Phys. Rev. Lett. 1993 - v.71 - №12 - pp.1927-1930.

30. Niklasson A.M.N., Mirbt S., Alden M., Skiver H.L., and Johansson B. Exchange coupling in a Fe/Cu„/Fe bcc (001) trilayer //J. Magn. Magn. Mater. 1995 - v. 148 - pp.209-210.

31. Fereira M.S., d'Albuquerque e Castro J., Edwards D.M., and Mathon J. Non-RKKY Oscillations of exchange coupling in magnetic multilayers // J. Magn. Magn. Mater. 1996 -v.154 - pp.Ll-L6.

32. Stiles M.D. Exchange coupling in magnetic heterostructures // Phys. Rev. B 1993 - v.48 -N10 - pp.7238-7258.

33. Barnas J. Interlayer exchange coupling in ultra-thin layered structures // J. Magn. Magn. Mater. 1994 - v.128 - pp.171 -178.

34. Munoz M.C. and Perez-Diaz J.L. Exchange coupling in magnetic multilayers: a quantum size effect //Phys. Rev. Lett. -1994 v.72 - №15 - pp.2482-2485.

35. Bruno P. Interlayer exchange coupling: a unified physical picture. // J. Magn. Magn. Mater. -1993 -v. 121-pp.248-252.

36. Bruno P. Theory of interlayer magnetic coupling //Phys. Rev. B 1995 - v.52 - pp.411-439.

37. Barnas J. Intrinsic biquadratic contribution to interlayer coupling in magnetic layered structures // J. Magn. Magn. Mater. 1993 - v. 123 - pp.L21 1-L24.

38. Edwards D.M. and Mathon J. Oscillation in exchange coupling across a nonemagnetic metallic layer //J. Magn. Magn. Mater. -1991 v.93 - pp.85-88.

39. Edwards D.M. and Mathon J. Oscillations in exchange coupling // J. Magn. Magn. Mater. -1993 -v. 123-pp.85-88.

40. Barnas J. Coupling between magnetic monolayers in a quantum well //Phys. Rev. B 1995 -v.52 - №15 - pp. 10744-10747.

41. Lee B. And Chang Y.-C. Effective mass approach to the RKKY interaction in magnetic multilayers //Phys. Rev. B 1995 - v.51 - №1 - pp.316-325.

42. Baibich M.N., Broto J.M., Fert A., Nguyen Van Dau F., Petroff F., Etienne P. Creuzet G., Frederich A., and Chazelas J. Giant magnetoresistance of (001)Fe/(001)Cr magnetic superlattices //Phys. Rev. Lett. 1988 - v.61 - №21 - pp.2472-2475.

43. Binasch G., Grunberg P., Saurenbach F., and Zinn W. Enhanced magnetoresistance in layered magnetic structures with antiferomagnetic interlayer exchange //Phys. Rev. B 1989 -v.39 - №7 - pp.4828-4830.

44. Rijks Th.G.S.M. Layered thin films for sensor applications: magnetoresistance and magnetic interactions. // Proefschrift 1996.

45. Schad R., Potter C.D., Belien P., Verbank G., Moshchalkov V.V., and Bruynseraede Y. Giant magnetoresistance in Fe/Cr superlattices with very thin Fe layers //Appl. Phys. Lett. -1994 v.64 - №25 - pp.3500-3502.

46. Parkin S.S.P., Li Z.G., and Smith D.J. Giant magnetoresistance in antiferromagnetic Co/Cu multilayers //Appl. Phys. Lett. -1991 v.58 - №23 - pp.2710-2712.

47. Yamamoto H., Okuyama T., Dohnomae H., and Shinjo T. Magnetoresistance of multilayers with two magnetic components //J. Magn. Magn. Mater. -1991 v.99 - pp.243-252.

48. Dieny B., Speriosu V.S., and Metin S. Thermal variation of the magnetoresistance of soft spin-valve multilayers //Europhys. Lett. -1991- v. 15 №2 - pp.227-232.

49. Petroff F., Barthelemy A., Hamzic A., Fert A., Etienne P., Lequien S., and Creuzet G. Magnetoresistance of Fe/Cr superlattices //J. Magn. Magm. Mater. -1991 v.93 - pp. 95-100.

50. Mattson J.E., Brubaker M.E., Sowers C.H., Conover M., Qui Z., and Bader S.D. Temperature dependence of the magnetoresistance of sputtered Fe/Cr superlattices //Phys. Rev. B -1991 v.44 - №17 - pp.9378-9384.

51. Gijs M.A.M. and Okada M. Magnetoresistance study of Fe/Cr magnetic multilayers: interpretation with the quantum model of giant magnetoresistance //Phys. Rev. B 1992 -v.46 - №5 - pp.2908-2911.

52. Bloemen P.J.H., de Jonge W.J.M., and den Broeder F.J.A. The temperature dependence of the magnetization of magnetic multilayers //J. Magn. Magn. Mater. 1992 - v.93 - pp. 105108.

53. Campbell I.A. and Fert A. Ferromagnetic materials, v.3, edited by Wolfarth E.P., North-Holland Publishing Company.

54. Swagten H.J.M., Willekens M.M.H., and De Jonge W.J.M. The giant magnetoresistance effect // Frontieres in Magnetism of Reduced Dimention Systems NATO ASI Ser.3. High Technology - v.49 - pp.471 - 499.

55. Wellock K.P., Hickey B.J., Greig D., Walker M.J., Xu J., and Wiser N. The effect of Au impurities at interfaces on the magnetoresistance of MBE grown Co/Cu multilayers // Journ. Appl. Phys. 1994 - v.75 - №10 - pp.7055-7057.

56. Wellock K.P., Hickey B.J., Xu J., Walker M.J., and Wiser N. The role of interface impurities in Co/Cu giant magnetoresistance multilayers //JMMM 1995 - v.140-144 - pp.585-586.

57. Dieny B., Speriosu V.S., Nozieres J.P., Gurney B.A., Vedyayev A., Ryzhanova N. //Proc. NATO ARW on Structure and Magnetism of systems in reduced dimension edited by Farrow R.F.C. NATO ASI Ser.B: Physics, Plenum Press, New-York - 1993 - v.309 - p.279.

58. Parkin S.S.P. Origin of enhanced magnetoresistanceof magnetic multilayers: spin-dependent scattering from magnetic interface states // Phys. Rev. Lett. 1993 - v.71 - №10 - pp.1641

59. Shukh A.M., Shin D.H., and Hoffmann H. Dependence of giant magnetoresistance in Co/Cu multilayers on the thickness of the Co layers // J. Appl. Phys. 1994 - v.76 - №10 - pp.65076509.

60. Freitas P.P., Melo L.V., Barradas N., and Soares J.C. // Magnetism and structure in systems of reduced dimention, edited by Farrow R.F.C., DienyB., Donath M., Fert A., and Hermsmeier B.D., Plenum, New-York 1993 - p.343.

61. Fullerton E.E., Kelly D.M., Guimpel J., Schuller I.K., and Bruynseraede Y. Roughness and giant magnetoresistance in Fr/Cr superlattices //Phys. Rev. Lett. 1992 - v.68 - №6 - pp.859862.

62. Takanashi K., Obi Y., Mitani Y., and Fujimori H. Relationship between magnetoresistance and lattice uncertainty at the interface in sputtered Fe/Cr multilayer films //J. Phys. Soc. Japan 1992 - v.61 - №4-pp.1169-1172.

63. Pratt W.P.Jr., Lee S.-F., Yang Q., Holody P., Loloee R., Schroeder P.A. and Bass J. Giant magnetoresistance with current perpendicular to the layer planes of Ag/Co and AgSn/Co multilayers //Journ. Appl. Phys. 1993 - v.73 - №10 - pp.5326-5331.

64. Pratt W.P., Jr, Lee S.-F., Slaughter J.M., Loloee R., Schroeder P.A. and Bass J. //Phys. Rev. Lett. -1991-v.46-pp.306.

65. Valet T. And Fert A. Theory of the perpendicular magnetoresistance in magnetic multilayers //Phys. Rev. B 1993 - v.48 - №10 - pp.7099-7111.

66. Hsu S.Y., Barthelemy A., Holody P., Loloee R., Schroeder P.A., and Fert A. Towards a unified picture of spin dependent transport in and perpendicular giant magnetoresistance and bulk alloys //Phys. Rev. Lett. 1997 - v.78 - №13 - pp.2652-2655.

67. Чшиев М.Г. Теория гигантского магнитосопротивления в магнитных многослойных структурах и гранулированных сплавах // Дис. канд. физ.-мат. наук М., 1997.

68. Vedyaev A., Dieny В., Ryzhanova N., Genin J.B., and Cowache С. Angular dependence of giant magnetoresistance //Europhys. Lett. 1994 - v.25 - №6 - pp.465-470.

69. Vedyaev A., Ryzhanova N., Dieny В., Dauguet P., Gandit P., Chaussy J. Angular variation of giant magnetoresistance for current perpendicular to the plane of the layers //Phys. Rev. В -1997 v.55 - №2 - pp.1-6.

70. Slonczewski J.C. Conductance and exchange coupling of two ferromagnets separated by a tunneling barrier //Phys. Rev. В 1989 - v.39 - №10 - pp.6995-7002.

71. Dieny В., Speriosu V.S., Parkin S.S.P., Gurney B.A., Wilhoit D.R., and Mauri D. Giant magnetoresistance in soft ferromagnetic multilayers //Phys. Rev. В 1991 - v.43 - №1 -pp.1297-1300.

72. Dieny B. Giant magnetoresistance in spin-valve multilayers //J. Magn. Magn. Mater. 1994 -v.136 - pp.335-359.

73. Shinjo T. and Yamamoto H. Large magnetoresisance of field-induced giant ferrimagnetic multilayers //J. Phys. Soc. Japan 1990 - v.59 - №9 - pp.3061-3064.

74. Sato H., Henmi H., Kobayashi Y., Aoki Y., Yamamoto H., Shinjo Т., and Sechovsky V. Giant magnetoresistance related transport propertyes in multilayers and bulk materials //J. Appl. Phys. 1994 - v.76 - №10 - pp.6919-6924.

75. Chaiken A., Lubitz P., Krebs J.J., Prinz G.A., and Harford M.Z. Low-field spin-valve magnetoresistance in Fe-Cu-Co sandwiches //Appl. Phys. Lett. 1991 - v.59 - №2 - pp.240242.

76. Chaiken A., Lubitz P., Krebs J.J., Prinz G.A., and Harford M.Z. Spin-valve magnetoresistance of uncoupled Fe-Cu-Co sandwiches //J. Appl. Phys. 1990 - v.70 - №10 -pp.5864-5866.

77. Huang T.C., Nozieres J.P., Speriosu V.S., Gurney B.A., and Lefakis H. Effect of annealing on the interfaces of giant- magnetoresistance spin-valve structures //Appl. Phys. Lett. 1993 -v. 62 - №13 - pp. 1478-1480.

78. Dieny B., Speriosu V.S., Gurney B.A., Parkin S.S.P., Wilhoit D.R., Roche K.R., Metin S., Peterson D.T., and Nadimi S. Spin-valve effect in soft ferromagnetic sandwiches // J. Magn. Magn. Mater. -1991 v.93 - pp.101-104.

79. Willekens M.M.H., Rijks Th.G.S.M., Swagten H.J.M., and de Jonge W.J.M. Interface intermixing and magnetoresistance in Co/Cu spin valves with uncoupled Co layers //J. Appl. Phys. 1995 - v.78 - №12 - pp.7202-7209.

80. Parkin S.S.P. and Mauri D. Spin engineering: direct determination of the Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida far-field range function in ruthenium //Phys. Rev. B 1991 - v.44 - №13 -pp.7131-7134.

81. Camley R.E. and Barnas J. Theory of giant magnetoresistance effects in magnetic layered structures with antiferromagnetic coupling //Phys. Rev. Lett. 1989 - v.63 - №6 - pp.664-667.

82. Trigui F., Velu E., and Dupas C. Fuchs-Sondheimer theory as explanation of the magnetoresistance effects in multilayers Au/Co //J. Magn. Magn. Mater. 1991 - v.93 -p.421-424.

83. Barthelemy A. And Fert A. Theory of the magnetoresistance in magnetic multilayers: Analitical expressions from a semiclassical approach //Phys. Rev. B 1991 - v.43 - №16-A -pp.13124-13129.

84. Johnson B.L. and Camley R.E. Theory of giant magnetoresistance effects in Fe/Cr multilayers: Spin-dependent scattering from impurities //Phys. Rev. B 1991 - v.44 - №18 -pp.9997-10002.

85. Hood R.Q. and Falicov L.M. Boltzmann-equation approach to the negative magnetoresistance of ferromagnetic-normal-metal multilayers //Phys. Rev. В 1992 - v.46 -№13 - pp.8287-8296.

86. Zhang X.-G., Butler W.H. Conductivity of metallic films and multilayers // Phys. Rev. В -1995 v. 51 - №15 - p.10085-10103.

87. Litvinov V.I., Dugaev V.K., Willekens M.M.H., and Swagten H.G.M. Current-in-plane magnetoresistance: an approach to boundary conditions //Phys. Rev. В 1997 - v.55 - №13 -pp.8374-8380.

88. Морозов А.И. и Сигов A.C. Шероховатость поверхности слоев и гигантское магнетосопротивление магнитных многослойных структур // Письма в ЖЭТФ 1995 -т.61-вып.И-с.893-898.

89. Johnson М. And Silsbee R.H. Thermodinamic analisis of interfacial transport and of the thermomagnetoelectric system //Phys. Rev. В 1987 - v.35 - №10 - pp.4959-4972.

90. Camblong H.E., Zhang S., and Levy P.M. Theory of magnetotransport in inhomogeneous magnetic structures //J. Appl. Phys. 1994 - v.75 - №10 - pp.6906-6908.

91. Camblong H.E., Levy P.M., and Zhang S. Electron transport in magnetic inhomogeneous media //Phys. Rev. В 1995 - v.51 - №22 - pp.16052-16072.

92. Duvail J.L., Fert A., Pereira L.G., and Lottis D.K. Calculations of the temperature dependence of the giant MR and application to Co/Cu multilayers //J. Appl. Phys. 1994 -v.75-№10 - pp.7070-7072.

93. Dieny B., Granovsky A., Vedyayev A., Ryzhanova N., Cowache C., and Pereira L.G. Recent results on the giant magnetoresistance in magnetic multilayers (anisotropy, thermal variation and CPP-GMR) //J. Magn. Magn. Mater. 1995 - v.151 - pp.378-387.

94. Ustinov V.V. and Kravtsov E.A. Correlation between giant magnetoresistance and magnetization in metallic superlattices: a comparison of perpendicular and in-plane geometries //J. Magn. Magn. Mater. 1995 - v.48 - pp.307-308.

95. Levy P.M., Zhang S., and Fert A. Electrical conductivity of magnetic multilayered structures //Phys. Rev. Lett. 1990 - v.65 - №13 - pp.1643-1646.

96. Vedyayev A., Dieny B., and Ryzhanova N. Quantum theory of giant magnetoresistance of spin-valve sandwiches //Europhys. Lett. 1992 - v.19 (4) - pp.329-335.

97. Dieny B., Vedyayev A., and Ryzhanova N. Comparison of semi-classical and real-space quantum theories of giant magnetoresistance //J. Magn. Magn. Mater. 1993 - v. 121 - pp.366370.

98. Vedyayev A., Chshiev M., Ryzhanova N., Dieny B., Cowache C., and Brouers F. A unified theory of CIP and CPP giant magnetoresistance in magnetic sandwiches //J. Magn. Magn. Mater. 1997 - v. 172 - pp.53-60.

99. Vedyayev A., Cowache C., Ryzhanova N., and Dieny B. Quantum effects in the giant magnetoresistance of magnetic multilayered structures //J. Phys.: Condens. Matter 1993 -v.5 - pp.8289-8304.

100. Vedyayev A., Chshiev M., and Dieny B. Quantum effects in giant magnetoresistance due to interfaces in magnetic sandwiches //J. Magn. Magn. Mater. 1997 - v. 184 - pp. 145-154.

101. Vedyayev A., Cowache C., Ryzhanova N., and Dieny B. Quantum oscillations in the electric field for perpendicular transport through an interface between two metallic layers //Phys. Lett. A 1995 - v. 198 - pp.267-273.

102. Mathon J., Villert M., and Itoh H. Selection rules foroscillations of giant magnetoresistance with nonmagnetic spacer layer thickness //Phys. Rev. B 1995 - v.52 -№10 - pp.R6983-R6986.

103. Schep K.M., Kelly P.J., and Bauer G.E.W. Giant magnetoresistance without defect scattering //Phys.Rev.Lett 1995 - v.74 - №4 - pp.586-589.

104. Zahn P., Mertig I., Richter M., and Eschrig H. Ab initio calculations of the giant magnetoresistance //Phys. Rev. Lett 1995 - v.75 - №16 - pp.2996-2999.

105. Butler W.H., Zhang X.-G., Nicholson D.M.C., and MacLaren J.M. First-principles calculations of electrical conductivity and giant magnetoresistance of Co/Cu/Co spin valves //Phys. Rev. B 1995 - v.52 - №18 - pp.13399-13410.

106. Itoh H., Hori T., Inoue J., and Maekawa S. Electronic density of states at random interfaces and magnetoresistance in Co-Ni/Cu multilayers //J. Magn. Magn. Mater. 1994 -v.136 - pp.L33-L37.

107. Zhang S. and Levy P.M. Conductivity perpendicular to the plane of multilayered structures //J. Appl. Phys. -1991 v.69 - №8 - part II-A - pp.4786-4788.

108. Bauer G.E.W. Perpendicular transport through magnwtic multilayers //Phys. Rev. Lett. -1992-v.69-№11 pp. 1676-1679.

109. Book of Abstracts of Moscow International Symposium on Magnetism Moscow, 1999 -302 p.

110. Julliere M. Tunneling between ferromagnetic films //Phys. Lett. A 1975 - v.54 -pp.225-226.

111. Miyazaki T. and Tezuka N. Giant magnetic tunneling effect in Fe/AljOs/Fe junction //J. Magn. Magn. Mater. 1995 - v. 139 - pp.L231-L234.

112. Miyazaki T., Kumagai S., and Yaoi T. Spin tunneling in Ni-Fe/A^Os/Co junction devices //J. Appl. Phys. 1997 - v.81 - №8 - pp.3753-3757.

113. Moodera J. S., Kinder L. R., Wong T. M. and Meservey R. Large magnetoresistance at room temperature in ferromagnetic thin film tunnel junctions //Phys. Rev. Lett. 1995 - v.74 -№16 - pp.3273-3276.

114. Gallagher W.J., Parkin S.S.P., Yu Lu, Bian X.P., Marley A., Roche K.P., Altman R.A., Rishton S.A., Jannes C., Shaw T.M., and Gang Xiao Microstructured magnetic tunnel junctions //J. Appl. Phys. 1997 - v.81 - №8 - pp.3741-3743.

115. Moodera J.S., Kinder R.L., and Nowak J. Geometrically enhanced magnetoresistance in ferromagnet-insulator-ferromagnet tunnel junctions //J. Appl. Phys. 1997 - v.81 - №8 -p.5522.

116. Yu Lu, Li X.W., Hiao Gang, Altman R.A., Gallagher W.J., Marley A., Roche K., and Parkin S. Bias voltage and temperature dependence of magnetotunneling effect //J. Appl. Phys. 1998 - v.83- №11 - pp.6515-6517.

117. Piatt. C.L., Dieny B., and Berkowitz A.E. Spin polarized tunneling in reactively sputtered tunnel junctions //J. Appl. Phys. 1997 - v.81 - №8 - pp.5523-5525.

118. Marley A.C. and Parkin S.S.P. Voltage dependence of the magnetoresistance and the tunneling current in magnetic tunnel junctions //J. Appl. Phys. 1997 - v.81 - №8 - p.5526.

119. Zhang J. And White R.M. Voltage dependence of magnetoresistance in spin dependent tunneling junctions //J. Appl. Phys. 1998 - v.83 - №11 - pp.6512-6514.

120. Zhang S., Levy P.M., Marley A.C., and Parkin S.S.P. Quenching of magnetoresistance by hot electrons in magnetic tunnel junctions //Phys. Rev. Lett. 1997 - v.19 - №19 - pp3744-3747.

121. Feuchtwang T.E. Tunneling theory without the transfer-Hamiltonian formalism //Phys. Rev. B. 1974 - v.10 - №10 - pp.4121-4150, Phys. Rev. B - 1976 - v.13 - №2 - pp.517-530.

122. Tsuchiya H., Ogawa M., and Miyoshi T. Simulation of quantum transport in quantum devices with spatially varying effective mass //IEEE Transactions on Electron Devices 1991 - v.38 - №6 - pp. 1246-1252.

123. Frensley W.R. Effect of inelastic processes on the self-consistent potential in the resonant-tunneling diode //Solid-State Electron. 1989 - v.32 - №12 - pp.1235-1239.

124. Wang X. Finite bias spin-dependent tunneling: a nonequilibrium Green's function approach //J. Appl. Phys. 1998 - v.83 - №11 - pp.6518-6520.

125. Bagrets D.A., Bagrets A.A., Vedyayev A.V. and Dieny B. Impurity assisted spin-dependent tunneling in magnetic field //Proceedings of Moscow International Symposium on Magnetism Moscow, 1999.

126. Guinea F. Spin-flip scattering in magnetic junctions //Phys. Rev. B 1998 - v.58 - №14-II-L - pp.9212-9216.

127. Tezuka N. and Miyazaki T. Temperature and applied voltage dependence of magnetoresistance ratio in Fe/Al oxide/Fe junctions //Jpn. J. Appl. Lett. 1998 - v.37 - №2B -pp.L218-L220.

128. Inoue J. Spin dependen transport in mesoscopic magnets //Proceedings of Moscow International Symposium on Magnetism Moscow, 1999.

129. Mathon J. Tight binding theory of tunneling giant magnetoresistance //Phys. Rev. B. -1997 -v.56 -№18 pp.11810-11819.

130. Butler W.H., Zhang X.-G., Wang X., Jan van Ek , and MacLaren J.M. Electronic structure of FM/semiconductor/FM spin tunneling structures //J. Appl. Phys. 1997 - v.81 -№8-pp.5518-5520.

131. MacLaren J.M., Butler W.H., and Zhang X.-G. Spin-dependent tunneling in epitaxial systems: Band dependence of conductance //J. Appl. Phys. 1998 - v.83 - №11 - pp.65216523.

132. Moodera J.S., Taylor M.E., and Meservey R. Exchange-induced spin polarization of conducting electrons in paramagnetic metals //Phys. Rev. B 1989 - v.40 - №17 - pp.1198011982.

133. Nowak J. And Rauluszkiewisz J. Spin dependent electron tunneling between ferromagnetic films //J. Magn. Magn. Mater. 1992 - v. 109 - pp.79-90.

134. Schwabe N.F., Elliott R.J., and Wingreen N.S. Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida interaction across a tunneling junction out of equilibrium //Phys. Rev. B 1996 - v.54 - №18 -pp.12953-12968.

135. Heide C. And Elliott R.J. Spin-current induced coupling in magnetic tunnel junctions // Proceedings of Moscow International Symposium on Magnetism Moscow, 1999.

136. Stearns M.B. Simple explanation of tunneling spin-polarization of Fe, Co, Ni and its alloys //J. Magn. Magn. Mater. 1977 - v.5 - pp.167-168.

137. Yedyaev A., Ryzhanova N., Lacroix C., Giacomoni L., and Dieny B. Resonance in tunneling through magnetic valve tunnel junctions //Europhys. Lett. 1997 - v.39 - №2 -pp.219-224.

138. Vedyayev A., Ryzhanova N., Vlutters R., and Dieny B. Effect of interfacial scattering on the magnetoresistance of magnetic tunnel junctions //Europhys. Lett. 1999 - v.46 - №6 -pp.808-814.

139. Tanaka C.T., Novak J., and Moodera J.S. Magnetoresistance in ferromagnet-insulator-ferromagnet tunnel junctions with half-metallic ferromagnet NiMnSb compound //J. Appl. Phys. 1997 - v.81 - №8 - pp.5515-5517.

140. Sankar S., Dieny B., and Berkowitz A.E. Spin-polarized tunneling in discontinuous CoFe/Hf02 multilayers // J. Appl. Phys. 1997 - v.81 - №8 - pp.5512-5514.

141. Zhao В., Yan X., and Pakhomov A.B. Anisotropic magnetoresistance and planar Hall effect in magnetic metal-insulator composite films // J. Appl. Phys. 1997 - v. 81 - №8 -pp.5527-5529.

142. Pakhomov A.B., Yan X., and Xu Y. Observation of giant Hall effect in granular magnetic films // J. Appl. Phys. 1996 - v.79 - №8 - pp. 1-3.

143. Hensel J.C., Tung R.T., Poate J.M., and Unterwald F.C. Specular boundary scattering and electrical transport in single-crystal thin films of CoSi2 //Phys. Rev. Lett. 1985 - v.54 - №16 -pp. 1840-1843.

144. Окулов В.И., Устинов B.B. Поверхностное рассеяние электронов проводимости и кинетические явления в металлах //ФНТ 1979. - Т.5. - №3. - С.213-252.

145. Фальковский JI.A.0 сопротивлении тонких металлических образцов. //ЖЭТФ -1973. Т.64. - Вып.5. - С. 1855-1860.

146. Рыжанова Н.В., Устинов В.В., Ведяев А.В., Котельникова О.А. Расчет размерного эффекта в электросопротивлении металлических тонких пленок в приближении когерентного потенциала. // Физика Металлов и Металловедение 1992. - №3. - С.38-45.

147. Ведяев А.В., Карачанская Н.Г., Котельникова О.А., Рыжанова Н.В. Размерный эффект в аномальном эффекте Холла // Вестн. Моск. Ун-та. Сер. 3, Физика. Астрономия 1993 - т.34 - №2 - с.51-57.

148. A. Crepieux, С. Lacroix, N. Ryzhanova, Vedyayev A. Quasiclassical size effects for extraordinary Hall effect in magnetic sandwiches //Phys. Rev. В 1998 - v.57 - pp.29432947.

149. Огрин Ю.Ф., Луцкий B.H., Елинсон М.И. О наблюдении квантовых размерных эффектов в тонких пленках висмута //Письма ЖЭТФ 1966 - Т.З - вып.З - С. 114-120.

150. Suzuki Y., Katayama Т., Yoshida S., Tanaka К., Sato К. New magneto-optical transition in ultrathin Fe(100) films //Phys. Rev. Lett 1992 - v.68 - №22 - pp.3355-3358.

151. Katayama Т., Suzuki Y., Awano H., Nishihara Y., and Koshizuka N. Enhancement of the magneto-optical Kerr rotation in Fe?cu bilayered films //Phys. Rev. Lett. 1988 - v.60 - №14 -pp. 1426-1429.

152. Сандомирский В.Б. Квантовый эффект размеров в пленке полуметалла //ЖЭТФ -1967 т.52 - вып. 1 - с. 158-166.

153. Trivedi N., Ashcroft N.V. Quantum size effects of transport properties of metallic films //

154. Phys. Rev. В 1988 - v.38 - №17 - pp. 12298-12309.

155. Hoffmann H. and Fisher G. Electrical conductivity in thin and very thin platinum films //Thin Solid Films 1976 - v.36 - pp.25-28.

156. Fisher G. and Hoffmann H. Oscillations of the electrical conductivity with film thickness in very thin platinum films //Solid State Commun. 1980 - v.35 - pp.793-796.

157. Абрикосов А.А., Горьков Л.П., Дзялошинский И.Е. Методы квантовой теории поля в статистической физике М.: Физматгиз, 1962 - 443с.

158. Изюмов Ю.А., Кассан-Оглы Ф,А., Скрябин Ю.Н. Полевые методы в теории ферромагнетизма М.: Наука, 1974 223с.

159. Ведяев А.В., Грановский А.Б., и Котельникова О.А. Кинетические явления в неупорядоченных ферромагнитных сплавах. МГУ, 1992 - 158 с.

160. Fert A. Two-current conduction in ferromagnetic metals and spin valve electron collisions //J. Phys. С 1969 - ser.2 - v.2 - pp.1784-1788.

161. Beal-monod M.T. Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida indirect interaction in two dimensions //Phys. Rev. В 1987 - v.36 - №16 - pp.8835-8836.

162. Кучма A.E. Взаимодействие локализованных магнитных моментов в размерно-квантованных пленках //Физ. Тв. Тела 1985 - т.27 - иып.9 - с.2564-2567.

163. Прудников А.П., Брычков Ю.А. Маричев О.И. Интегралы и ряды М.: Наука, 1981 в 3 томах.

164. Магнетизм и магнитные материалы, Терминологический справочник под ред. Лисовского В.Ф. и Антонова Л.И. М.: "Вагриус", 1997 - 239с.138

165. Холла эффект //Физическая Энциклопедия М., 1998 - т.5 - с.414-415.

166. Ведяев А.В., Волошинский А.Н., Грановский А.Б., и Рыжанова Н.В. Аномальный эффект Холла в неупорядоченных ферромагнитных сплавах переходных металлов //Известия ВУЗов: Физика 1987 - №1 - с.66-81.

167. Crepieux A., Lacroix С., Ryzhanova N., and Vedyaev A. Quantum size effect for extraordinary Hall effect in thin magnetic films //Phys. Lett. A 1997 - v.226 - №6 - pp.401405.

168. Zhang S. Extraordinary Hall effect in magnetic multilayers //Phys. Rev. В 1995 - v.51 -№6 - pp.3632-3636.

169. Sato H., Kobayashi Y., and Aoki Y. Oscillations in the Hall resistivity in Co(Fe)/Cu multilayers //Phys. Rev. B. 1995 - v.52 - №14 - pp.R9823-R9826.

170. Sato H., Kumano Т., Aoki Y., Kaneko Т., and Yamamoto R. Anomalous Field Dependence of Hall resistivity in Fe/Cr multilayers //J. Phys. Soc. Japan 1993 - v.62 - №2 - pp.416-419.

171. Song S.N., Sellers C., and Ketterson J.B. Anomalous Hall effect in (110)Fe/(110)Cr multilayers //Appl. Phys. Lett. -1991 v.59 - №4 - pp.479-481.