Тонкие металлические пленки с дисперсионно-твердеющими магнитными слоями сплава Fe–Cr–Co

Аннотация

Магнетронным напылением на кремниевые монокристаллические подложки получены трехслойные пленки, содержащие слой дисперсионно-твердеющего сплава (СДТС) на основе системы Fe-Cr-Co. Установлено, что толщина слоя меди, который обеспечивает сохранность дисперсионно-твердеющего сплава СДТС на подложке после отжига, должна быть не менее толщины дисперсионно-твердеющего сплава СДТС. Построена зависимость радиуса изгиба образцов подложек со структурами от температуры изохронного отжига и определены критические температуры и радиусы изгиба, приводящие к разрушению пленок после такого отжига, для различных толщин дисперсионновердеющего сплава СДТС. Получена зависимость коэрцитивной силы (КС) пленок от температуры изохронного отжига, которая при определенных условиях отжига превышает уровень,
необходимый для применения этих пленок в магниторезистивных датчиках тока. Сделан вывод о том, что рост коэрцитивной силы КС после отжига связан с образованием выступов в дисперсионно-твердеющем сплаве СДТС.

ЛИТЕРАТУРА
1. Masahiro Kitada, Yoshihisa Kamo, Hideo Tanabe. Magnetoresistive thinНfi lm sensor with permanent
magnet biasing fi lm // Journal of Applied Physics, 1985, v. 58(4), pp. 1667–1670. DOI: https://doi.org/10.1063/1.336058
2. Leo K. E. B. Serrona, Sugimura A., Fujisaki R., Okuda T., Adachi N., Ohsato H., Sakamoto I., Nakanishi
A. Magnetic and structural properties of NdFeB thin fi lm prepared by step annealing // Materials Science
and Engineering B, 2003,v. 97(1), pp. 59–63. DOI: https://doi.org/10.1016/s0921-5107(02)00401-4
3. Хлопов Б. В., Самойлова В. С., Юрьев И. А. Изменение состояния тонкопленочных слоев маг-
нитных материалов, применяемых в системах внешней памяти жестких магнитных дисков //
T-Comm: Телекоммуникация и транспорт, 2015, т. 9(12), с. 5–11.
4. Коноплёв Ю. В., Изгородин А. К. Структурообразование, свойства и применение горячедеформированных сплавов ЮНДК и ЮНДКТ. Режим
доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/strukturoobrazovanie-
svoystva-i-primenenie-gorya achedeformirovannyh-splavov-yundk-i-yundkt (дата
обращения: 24.10.2019).
5. Kaneko H., Homma M., Nakamura K. New ductile permanent magnet of Fe–Cr–Co system // AJP Conference
Proceedings. 1972, no. 5, рp. 1088–1092. DOI: https://doi.org/10.1063/1.2953814
6. ГОСТ 24897-81. Материалы магнитотвердые деформируемые. Solid magnetic deformed materials.
Marks. М.: Издательство стандартов, 1981, 21 с.
7. Овсянников Г. А., Петржик А. М., Борисенко И. В., Климов А. А., Игнатов Ю. А., Демидов В. В.,
Никитов С. А. Магнитно-транспортные характеристики напряженных эпитаксиальных манганитных пленок La0.7Sr0.3MnO3 // ЖЭТФ, 2009, т. 135(1), с. 56-64.
8. Сайт компании ООО «ГЕО-НДТ». Режим доступа: https://www.geo-ndt.ru/pribor-6855-rentgenoflyorescentnii-analizator-metekspert.htm (дата обращения: 20.10.2019)
9. Кекало И. Б., Самарин Б. А. Физическое металловедение прецизионных сплавов. Сплавы с особыми
магнитными свойствами. M.: Металлургия, 1989, 496 с.
10. Справочник по цветным металлам. Режим доступа: https://libmetal.ru/index.htm (дата обращения: 24.10.2019)
11. Всё о металлургии. Режим доступа: http://metal-archive.ru/vanadiy/955-mehanicheskiesvoystva-
vanadiya.html (дата обращения : 24.10.2019)
12. Громов Д. Г. Металлизация ультрабольших интегральных схем. Учебное пособие / Д. Г. Громов,
А. И. Мочалов, А. Д Сулимин, В. И. Шевяков. М.: БИНОМ, 2012. 277 с.
13. Прохоров И. А., Захаров Б. Г. Рентгенодифракционные исследования особенностей релакса-
ции и распределения макронапряжений в эпитаксиальных структурах // Поверхность. Рентгеновские,
синхротронные и нейтронные исследования, 1999, № 2, с. 106–109.
14. Stouney G. S. The Tension of Metallic Films Deposited by Electrolysis // Proceedings of the Royal
Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 1909, v. 82(553), pp. 172–175. DOI: https://doi.org/10.1098/rspa.1909.0021
15. Добрынин В. А. О применимости формулы Стоуни для расчета механических напряжений в
толстых пленках и покрытиях // Письма в ЖТФ, 1997, т. 23, № 18, с. 32–36.
16. Громов Д. Г. Размерный эффект плавления в пленочных структурах наноэлектроники // Нанотехнологии в электронике. Выпуск 2: Сб. науч. тр. М.: Техносфера, 2013, с. 136–177.
17. Громов Д. Г., Гаврилов С. А., Редичев Е. Н., Аммосов Р. М. Кинетика процессов плавления-диспергирования тонких пленок меди // ФТТ, 2007, т. 49(1), с. 173-177.