Введение
1 Литературный обзор 16
1.1 Эффект гигантского магнитосопротивления 16
1.2 Спиновый клапан 21
1.2.1 Строение и основные свойства спиновых клапанов 21
1.2.2 Взаимодействие между ферромагнитными слоями .25
1.2.3 Обменное взаимодействие на границе антиферромагнетик/ферромагнетик 29
1.2.4 Антиферромагнитные материалы, используемые в спиновых клапанах 30
1.2.5 Конфигурации магнитной анизотропии в спиновых клапанах 32
1.3 Использование модели Стонера-Вольфарта для описания процессов перемагничивания в спиновых клапанах 37
1.4 Использование модели Стонера-Вольфарта для выяснения условий реализации безгистерезисного перемагничивания спиновых клапанов 41
1.5 Формирование доменной структуры при перемагничивании спиновых клапанов .42
1.6 Влияние кристаллической структуры и текстуры на свойства спиновых клапанов 44
1.6.1 Микроструктура спиновых клапанов 44
1.6.2 Текстура в спиновых клапанах 45 Выводы по 1 главе .47
2 Методика эксперимента .48
2.1 Выбор объектов исследования .48
2.2 Приготовление спиновых клапанов методом магнетронного напыления .49
2.2.1 Процесс магнетронного распыления .49
2.2.2 Приготовленные для исследования серии образцов 53
2.3 Измерение скорости напыления материалов и шероховатости поверхности подложек...54
2.4 Вакуумный отжиг в магнитном поле .58
2.5 Методы рентгеновской дифрактометрии .60
2.6 Методика просвечивающей электронной микроскопии 62
2.7 Измерения намагниченности 63
2.8 Методика измерения магнитосопротивления .65
3 Исследование зависимостей основных характеристик спинового клапана от толщин магнитных и немагнитных слоев 68
3.1 Постановка задачи и выбор образцов для исследования .68
3.2 Изменение основных характеристик спиновых клапанов на основе антиферромагнетика FeMn посредством варьирования толщин антиферромагнитного и немагнитного слоев..69
3.3 Изменение основных характеристик спиновых клапанов на основе антиферромагнетика MnIr при варьировании толщин немагнитного и буферного слоя 74
Выводы по главе 3 78
4 Совершенство текстуры и гистерезис магнитосопротивления в спиновых клапанах на основе антиферромагнетика MnIr .79
4.1 Постановка задачи и выбор объектов исследования 79
4.2 Электронографические исследования 81
4.3 Дифрактометрические исследования .82
4.4 Текстура и магнитные свойства 84
4.5 Интерпретация зависимости гистерезиса от угла рассеяния текстуры 87 Выводы по главе 4 88
5 Гистерезис при перемагничивании спиновых клапанов с сильным и слабым межслойным взаимодействием 90
5.1 Постановка задачи и выбор образцов для исследования .90
5.2 Рентгеновские и электронно-микроскопические исследования 92
5.3 Измерения намагниченности и магнитосопротивления .95
5.4 Измерения угловых зависимостей гистерезиса свободного слоя 98
Выводы по главе 5 .104
6 Гистерезис при перемагничивании спиновых клапанов с неколлинеарной конфигурацией магнитной анизотропии 105
6.1 Постановка задачи и выбор образцов 105
6.2 Безгистерезисное перемагничивание спиновых клапанов с неколлинеарной конфигурацией магнитной анизотропии 106
6.3 Оптимизация функциональных характеристик микросенсора, изготовленного на основе спинового клапана .111
Выводы по главе 6 114
Заключение 115
4 Список сокращений и условных обозначений .117
Благодарности 118
Список литературы .119
