اثر دماي عمليات حرارتي آنيل بر ساختار و خواص مغناطسي لايه نازك ابر شبكه آهن-پلاتين

Effect of annealing heat treatment temprature on structure and magnetic properties of supper lattice thin film Fe-Pt L10

لايه هاي نازك ابرشبكه آهن- پلاتين از جمله مواد مورد استفاده در حافظه هاي مغناطيسي بسيار قوي مي باشند. در پژوهش حاضر تاثير دماي عمليات حرارتي آنيل بر ساختار مغناطيسي اين لايه ها مورد ارزيابي قرار گرفته است. لايه نازك ابر شبكه FePt L10 در محيط آرگون در دماهاي 750 الي 900 درجه سانتيگراد و با تناوب دمايي 50 درجه سانتيگراد توسط امواج مادون قرمز تحت عمليات حرارتي قرار گرفت. با توجه به نتايج بدست آمده با افزايش دما، مغناطش اشباع زياد مي شود ولي اندازه دانه و به تبع نيروي پسماند زدا تغيير چنداني نكرد. زبري سطح لايه نازك توسط ميكروسكوپ نيروي اتمي بررسي شد. نتايج نشان داد كه با افزايش دنا زبري سطح لايه ها زياد مي شود و مطالعات پراش سنجي پرتو ايكس صفحه اي مشخص كرد كه هيچ نوع فاز ثانويه در اثر عمليات حرارتي در دماي 900 درجه سانتيگراد ايجاد نمي شود. با توجه به خواص ساختاري و مغناطيسي دماي 900 درجه سانتگراد به عنوان مناسب ترين دماي عمليات حرارتي آنيل پيشنهاد مي شود.

Supper lattice thin film Fe-Pt L10 used in ultrahigh density magnetic storage media acted as an important material. In this research the effect of annealing temperature on structure and magnetic properties of DC magnetron sputtered films on preheated natural-oxidized silicon wafer substrate have been evaluated. The epitaxial FePt films grown on the SiO2 substrate were gradually transformed from a disordered A1 phase to an ordered L10 phase with increasing deposition temperature.The film thickness was varied from 10 to 100 nm. The as-prepared samples with fcc structure were annealed at different temperatures from 750 to 900°C with 50°C temperature alternation and holding times in forming gas (95% Ar and 5% H2) atmosphere. It is known that, the L10 grains grew along the film surface with increasing temperature. The magnetic properties measurements indicated that saturation magnetization of the films was increased rapidly as annealing temperature is increased but in-plain coerecivity decreased from 850 to 900°C. Surface morphology of thin film evaluated with atomic force microscope (AFM). Results illustrated that surface roughness of layers increased with increasing temperature. Plannar x-ray diffraction studies determine that no secondary phase exists in annealing heat treatment at 900 oC. According to structural and magnetic properties, 900 oC temperature is the most convenient heat treatment temperature.