ZJAWISKO GIGANTYCZNEGO MAGNETOOPORU OBSERWOWANE W CIENKICH STRUKTURACH NiFe/Cu/NiFe

Jakub Kisała

j.kisala@pollub.pl
Politechnika Lubelska, Szkoła Doktorska (Polska)
http://orcid.org/0000-0002-4898-3670

Andrzej Kociubiński


Politechnika Lubelska (Polska)
http://orcid.org/0000-0002-0377-8243

Karolina Czarnacka


Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie (Polska)
http://orcid.org/0000-0003-1434-734X

Mateusz Gęca


Politechnika Lubelska (Polska)
http://orcid.org/0000-0002-0519-7389

Abstrakt

W pracy przedstawiono technologię produkcji struktur warstwowych NiFe/cu/NiFe  metodą rozpylania magnetronowego. Wykonane zostały dwie serie próbek na szklanym podłożu o strukturze warstwowej, gdzie poszczególne warstwy stanowiły 30 nm NiFe, 5 nm Cu oraz ostatecznie NiFe o grubości 30 nm. Serie różniły się rodzajem zastosowanej maski technologicznej. Podczas napylania warstw ferromagnetycznych do podłoża przyłożone zostało stałe pole magnetyczne. Przeprowadzone zostały pomiary rezystancji stałoprądowej otrzymanych struktur w stałym polu magnetycznym okładów magnesów neodymowych o stałym polu magnetycznym o wartości indukcji magnetycznej około 0,5 T. Porównanie obu serii pozwala stwierdzić większą zasadność stosowania masek w postaci taśmy Kaptonowej. Otrzymane wyniki zdają się potwierdzać występowanie zjawisk określanych jako efekt gigantycznego magnetooporu.


Słowa kluczowe:

magnetorezystancja, napylanie, cienkie warstwy, statyczne pole magnetyczne

Bakonyi I., Péter L.: Electrodeposited multilayer films with giant magnetoresistance (GMR): Progress and problems. Progress in Materials Science 55, 2010, 107–245.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2009.07.001   Google Scholar

Baraduc C., Chshiev M., Dieny B.: Spintronic Phenomena: Giant Magnetoresistance, Tunnel Magnetoresistance and Spin Transfer Torque, Smart Sensors. Measurement and Instrumentation 6, 2013, 1–30.
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-37172-1_1   Google Scholar

Barnaś J.: Spin w elektronice. Materiały XXXVI Zjazdu Fizyków Polskich, Toruń, 2001, 78–84.
  Google Scholar

Czarnacka K., Kisała J., Kociubiński A., Gęca M.: Technology and measurements of three-layer NiFeCuMo/Ti/NiFeCuMo structures exhibiting the giant magnetoresistance phenomenon. Journal of Vacuum Science & Technology B 40, 2022, 012806.
DOI: https://doi.org/10.1116/6.0001488   Google Scholar

Diao Z. et al.: Half-metal CPP GMR sensor for magnetic recording. Journal of Magnetism and Magnetic Materials 356, 2014, 73–81.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2013.12.050   Google Scholar

Dixit G. et al.: Structural and magnetic behaviour of NiFe2O4 thin film grown by pulsed laser deposition. Indian Journal of Pure & Applied Physics (IJPAP) 48(4), 2010, 287–291.
  Google Scholar

Fermon C.: Micro- and Nanofabrication Techniques. Spin Electronics, Lecture Notes in Physics 569/2000, 379–395.
DOI: https://doi.org/10.1007/3-540-45258-3_16   Google Scholar

Ennen I., Kappe D., Rempel T., Glenske C., Hütten A.: Giant Magnetoresistance: Basic concepts, microstructure, magnetic interactions and applications. Sensors 16, 2016, s16060904.
DOI: https://doi.org/10.3390/s16060904   Google Scholar

Inoue J.: GMR, TMR and BMR. Nanomagnetism and Spintronics 2009, 15–92.
DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-444-53114-8.00002-9   Google Scholar

Johnson A.: Spin Valve Systems for Angle Sensor Applications. Technische Universität Darmstadt, 2004.
  Google Scholar

Kisała J.: Wpływ dodatkowego pola magnetycznego podczas napylania magnetronowego na efekt GMR w strukturach cienkowarstwowych. Przegląd Elektrotechniczny 1, 2022, 194–197.
DOI: https://doi.org/10.15199/48.2022.01.42   Google Scholar

Kurenkov A. S., Babaytsev G. V., Chechenin, N. G.: An origin of asymmetry of giant magnetoresistance loops in spin valves. Journal of Magnetism and Magnetic Materials 470, 2019, 147–150.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2017.10.036   Google Scholar

Kuru H., Kockar H., Alper M.: Giant magnetoresistance (GMR) behavior of electrodeposited NiFe/Cu multilayers: Dependence of non-magnetic and magnetic layer thicknesses. Journal of Magnetism and Magnetic Materials 444, 2017, 132–139.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2017.08.019   Google Scholar

Leitao D. C., Amaral J. P., Cardoso S., Reig C.: Microfabrication Techniques, Smart Sensors. Measurement and Instrumentation 6, 2013, 31–46.
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-37172-1_2   Google Scholar

Motomura Y., Tatsumi T., Urai H., Aoyama M.: Soft Magnetic Properties and Heat Stability for Fe/NiFe Superlattices. IEEE Transactions on Magnetics, 26(5), 1990, 2327–2331.
DOI: https://doi.org/10.1109/20.104714   Google Scholar

Stobiecki T.: Urządzenia elektroniki spinowej. Wydawnictwo AGH, Kraków 2012.
  Google Scholar

Szewczyk A., Wiśniewski A., Puźniak R., Szymczak H.: Magnetyzm i nadprzewodnictwo. PWN, Warszawa 2012.
  Google Scholar

Reig C., Cubells-Beltrán, M. D., Muñoz, D. R.: Magnetic field sensors based on Giant Magnetoresistance (GMR) technology: Applications in electrical current sensing. Sensors 9/2009, 7919–7942.
DOI: https://doi.org/10.3390/s91007919   Google Scholar

Thomson W.: On the Electro-Dynamic Qualities of Metals:—Effects of Magnetization on the Electric Conductivity of Nickel and of Iron. Proceedings of the Royal Society 8, 1857, 546–550.
DOI: https://doi.org/10.1098/rspl.1856.0144   Google Scholar

Tsymbal E. T., Pettifor D. G.: Perspectives of Giant Magnetoresistance. Solid State Physics 56/2001, 113–237.
DOI: https://doi.org/10.1016/S0081-1947(01)80019-9   Google Scholar

Waite M. M., Chester W., Glocker D.: Sputtering Sources. Society of Vacuum Coaters 2010, 42–50.
  Google Scholar

Wu Y. P., Han G. C., Kong L. B.: Microstructure and microwave permeability of FeCo thin films with Co underlayer. Journal of Magnetism and Magnetic Materials 322, 2010, 3223–3226.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2010.06.032   Google Scholar


Opublikowane
2022-09-30

Cited By / Share

Kisała, J., Kociubiński, A., Czarnacka, K., & Gęca, M. (2022). ZJAWISKO GIGANTYCZNEGO MAGNETOOPORU OBSERWOWANE W CIENKICH STRUKTURACH NiFe/Cu/NiFe. Informatyka, Automatyka, Pomiary W Gospodarce I Ochronie Środowiska, 12(3), 12–15. https://doi.org/10.35784/iapgos.2884

Autorzy

Jakub Kisała 
j.kisala@pollub.pl
Politechnika Lubelska, Szkoła Doktorska Polska
http://orcid.org/0000-0002-4898-3670

Autorzy

Andrzej Kociubiński 

Politechnika Lubelska Polska
http://orcid.org/0000-0002-0377-8243

Autorzy

Karolina Czarnacka 

Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie Polska
http://orcid.org/0000-0003-1434-734X

Autorzy

Mateusz Gęca 

Politechnika Lubelska Polska
http://orcid.org/0000-0002-0519-7389

Statystyki

Abstract views: 255
PDF downloads: 173