Cấu trúc và tính chất từ trong các màng đa lớp nano antidots [Co/Pd] với dị hướng từ vuông góc

Bài viết Cấu trúc và tính chất từ trong các màng đa lớp nano antidots [Co/Pd] với dị hướng từ vuông góc nghiên cứu ảnh hưởng của cấu trúc nano xốp lên tính chất từ (lực kháng từ HC, độ vuông S = MR/MS,…) theo phương vuông góc trong các màng đa lớp nano-antidots [Co/Pd] phún xạ trên đế xốp Al2O3 và TiO2 nhằm hướng đến các ứng dụng ghi từ vuông góc mật độ cao.

Nghiên cứu khoa học cơng nghệ Cấu trúc tính chất từ màng đa lớp nano antidots [Co/Pd] với dị hướng từ vng góc Giáp Văn Cường1, Chử Văn Thành2, 3, Đỗ Khánh Tùng2, Nguyễn Thanh Hường2, Đỗ Hùng Mạnh2, Trần Đăng Thành2, Nguyễn Thị Ngọc Anh 2,4* Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên; Viện Khoa học vật liệu/Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam; Viện Đào tạo Quốc tế Khoa học Vật liệu/Đại học Bách khoa Hà Nội; Học viện Khoa học Công nghệ/Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam * Email: ngocanhnt.vn@gmail.com Nhận bài:18/6/2022; Hoàn thiện: 25/8/2022; Chấp nhận đăng 12/12/2022; Xuất bản: 28/12/2022 DOI: https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.84.2022.119-126 TÓM TẮT Các màng đa lớp [Co/Pd] có cấu trúc antidots phún xạ đế xốp nano Al2O3 TiO2 với kích thước lỗ xốp 30 nm 50 nm chế tạo phương pháp phún xạ DC magnetron Ảnh hưởng hình thái bề mặt lên đặc trưng cấu trúc tính chất từ màng đa lớp chế tạo khảo sát cách kỹ lưỡng Kết nghiên cứu rằng, tương tự màng phẳng [Co/Pd], màng xốp có dị hướng từ vng góc lớn nhiệt độ phịng Tuy nhiên, lực kháng từ HC màng xốp có tăng cường đáng kể so với màng phẳng, HC lớn đạt 2220 Oe với mẫu màng xốp TiO2-[Co/Pd], cao gấp 1,28 3,15 lần so với màng Al2O3-[Co/Pd] màng phẳng SiO2-[Co/Pd], hình thành pha từ mềm gờ lỗ xốp Có thể nói tính chất từ màng xốp hồn tồn điều biến thơng qua việc điều chỉnh thông số cấu trúc đế xốp kích thước lỗ xốp độ nhám bề mặt Từ khoá: Trao đổi dịch; Màng đa lớp nano antidots; Dị hướng từ vng góc; Tương tác trao đổi sắt từ; Tương tác trao đổi sắt từ/phản sắt từ MỞ ĐẦU Màng mỏng từ đơn đa lớp có dị hướng từ vng góc thu hút quan tâm nghiên cứu khả ứng dụng cho ghi từ vng góc mật độ cao [1, 2] So với q trình chế tạo vật liệu có dị hướng từ vng góc dạng hợp kim CoPt, FePt, CoPd,… quy trình chế tạo vật liệu dạng màng mỏng đa lớp Co/Pt, Co/Pd, Co/Ni đơn giản không cần lắng đọng màng nhiệt độ cao hay ủ nhiệt sau trình lắng đọng màng (nhiệt độ đế nhiệt độ ủ thường lớn 500 oC) [3, 4] Hầu hết nghiên cứu màng đa lớp trước thường thực màng phẳng [5, 6] Gần đây, với phát triển công nghệ nano, vật liệu từ dạng màng mỏng có cấu trúc nano bắt đầu quan tâm nhờ tính chất đặc biệt chúng vốn khơng tồn vật liệu khối, khả tạo linh kiện điện từ hệ với tính cải thiện so với hệ vật liệu trước [7, 8] Một số nghiên cứu màng mỏng đa lớp có dị hướng từ vng góc lớn có cấu trúc nano thấp chiều (như dây nano, chấm nano (nano-dot) phản chấm nano (nano-antidot)) cho thấy có tăng cường dị hướng từ theo phương vng góc so với màng mỏng liên tục [9], nhờ giúp tăng cường độ ổn định từ tính vật liệu, giảm kích thước bit từ, tăng mật độ lưu trữ thông tin Một số nghiên cứu gần thực màng nano có cấu trúc nano-antidots (hay cịn gọi màng xốp nano) cho thấy cấu trúc antidots không giúp tăng cường dị hướng từ vng góc mà cịn giúp vượt qua giới hạn siêu thuận từ [10, 11] Để chế tạo màng mỏng từ có cấu trúc nanoantidots, người ta thường sử dụng kỹ thuật khắc nano (như nanosphere lithography, photolithography, e-beam lithography,…) thường có chi phí cao, kích thước mẫu nhỏ, thời gian khắc dài [12, 13] Việc sử dụng đế xốp nano Al2O3 TiO2 coi giải pháp Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 84, 12 - 2022 119 Vật lý thay hiệu quy trình tạo mẫu đơn giản, chi phí thấp, diện tích mẫu lớn (> cm2), phù hợp với ứng dụng thực tế [14, 15] Do đó, mục tiêu báo nghiên cứu ảnh hưởng cấu trúc nano xốp lên tính chất từ (lực kháng từ HC, độ vng S = MR/MS,…) theo phương vng góc màng đa lớp nano-antidots [Co/Pd] phún xạ đế xốp Al2O3 TiO2 nhằm hướng đến ứng dụng ghi từ vng góc mật độ cao PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Chế tạo màng mỏng xốp có cấu trúc nano-antidots 2.1.1 Chế tạo đế xốp Đế xốp nano Al2O3 TiO2 chế tạo phương pháp anốt hóa hai bước, bề mặt màng xốp làm phẳng phương pháp ăn mịn plasma với khí Argon thời gian 60 phút trình bày nghiên cứu trước nhóm [16, 17] 2.1.2 Chế tạo màng mỏng đa lớp Màng mỏng đa lớp Ta nm/Pd nm/[Co0,5 nm/Pd1 nm]5/Co0,5 nm/Pd nm/Ta nm dạng phẳng lắng đọng lên đế phẳng đơn tinh thể Si(100) loại p pha tạp Bo có phủ lớp oxit SiO2 dày 3000 Å (Si/SiO2) (gọi màng đối chứng, ký hiệu SiO2-[Co/Pd]), hình 1(a)) dạng xốp nano lắng đọng đế xốp Al2O3 TiO2 với kích thước lỗ xốp vào khoảng 30 nm 50 nm (gọi màng xốp, ký hiệu Al 2O3-[Co/Pd] TiO2-[Co/Pd]), hình 1(b) 1(c)) phương pháp phún xạ DC magnetron hệ phún xạ AJA ATC ORION với áp suất sở thấp (~3×10-8 Torr), áp suất khí Argon trì suốt trình phún xạ mức mTorr cho lớp Co, Pd 2,5 mTorr cho lớp Ta Hình Mơ hình 3D màng mỏng đa lớp: (a) SiO2-[Co/Pd]; (b) Al2O3-[Co/Pd]; (c) TiO2-[Co/Pd] Công suất phún xạ khoảng 37,5 - 150 W tương ứng với tốc độ phún xạ khoảng 0,18-0,73 nm/s cho lớp vật liệu bảng Khoảng cách bia đế trình phún xạ lựa chọn chế độ phún xạ gần, 50 mm, để đảm bảo đế phún xạ nằm vùng plasma, nhằm đảm bảo độ đồng chất lượng màng Các thông số phún xạ, thông số cấu trúc màng đa lớp chiều dày lớp, số lớp, lớp đệm Ta/Pd hay lớp phủ Pd/Ta lựa chọn dựa khảo sát trước [18] Các mẫu lắng đọng nhiệt độ phịng Bảng Thơng số phún xạ sử dụng cho vật liệu Bia vật liệu Công suất phún xạ (W) Áp suất phún xạ (mTorr) Tốc độ phún xạ (Å/sec) Ta 150 2,5 0,73 Co 37,5 0,18 Pd 37,5 0,32 120 G V Cường, …, N T N Anh, “Cấu trúc tính chất từ … với dị hướng từ vng góc.” Nghiên cứu khoa học công nghệ 2.2 Các phép khảo sát, phân tích Sau lắng đọng, mẫu từ hóa từ trường vng góc với mặt phẳng mẫu hệ đo tính chất vật lý (Quantum Design PPMS® VersaLab™) Viện Khoa học vật liệu với từ trường lớn đạt  T Hình thái bề mặt mẫu kiểm tra phương pháp chụp ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) hệ Hitachi S-4800 FE-SEM) Viện Khoa học vật liệu, phương pháp hiển vi lực nguyên tử (AFM) hệ Solver P47-PRO (NT-MDT Spectrum Instruments) sử dụng đầu dò cacbon siêu nhọn NSG01_DLC với bán kính đầu dị cỡ nm Đại học Tổng hợp Quốc gia Belarus Tất phép đo tiến hành nhiệt độ phòng KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Đặc trưng hình thái cấu trúc màng đế xốp màng xốp đa lớp [Co/Pd] Hình thái học bề mặt màng đế xốp nano Al2O3 TiO2 màng xốp đa lớp từ tính Al2O3- [Co/Pd] TiO2-[Co/Pd] thể qua ảnh SEM hình 2(a), 2(b), 2(c) 2(d) Kết chụp SEM cho thấy màng đế xốp Al2O3 với lỗ xốp phân bố đồng tồn bề mặt mẫu, đường kính trung bình vào khoảng 30 nm, bề mặt màng xốp Al2O3 tương đối phẳng (hình 2(a)) Trong đó, màng xốp TiO2 với lỗ xốp có đường kính trung bình lớn (vào khoảng 50 nm), phân bố lỗ xốp khơng đều, ngồi độ nhám bề mặt cao so với màng đế xốp Al2O3 (hình 2(b)) Hình chèn hình 2(a) 2(b) cho thấy rõ bề mặt đế xốp TiO2 có độ nhám cao so với đế xốp Al2O3 Hình Ảnh SEM màng đế xốp (a) Al2O3, (b) TiO2 chế tạo phương pháp anốt hóa hai bước màng đa lớp [Co/Pd] phún xạ đế xốp (c) Al2O3 (d) TiO2 phún xạ DC magnetron chụp góc nghiêng 90o so với bề mặt mẫu Hình chèn phía ảnh chụp góc nghiêng 45o so với bề mặt mẫu So với hình ảnh chụp bề mặt đế xốp Al2O3, hình chụp bề mặt màng xốp Al2O3-[Co/Pd] thể hình 2(c) cho thấy màng Al2O3-[Co/Pd] phún xạ lên đế Al2O3 có cấu trúc xốp, lỗ xốp có dạng trịn xếp tương tự màng đế xốp Al2O3, đường kính lỗ xốp nhỏ so với màng đế xốp Kích thước trung bình lỗ xốp màng xốp Al2O3-[Co/Pd] vào khoảng 20 nm, phân bố đều, bề mặt màng phẳng (hình 2(c)) Nguyên nhân kích thước lỗ xốp màng đa lớp Al2O3[Co/Pd] giảm so với kích thước lỗ xốp đế xốp Al2O3 trình phún xạ màng [Co/Pd] phủ chờm lên gờ lỗ xốp Hình 2(d) ảnh SEM màng xốp [Co/Pd] phún xạ đế xốp TiO2 Ảnh SEM chụp góc 90o so với mặt phẳng mẫu hình 2(b) cho thấy lỗ xốp màng xốp TiO2 có đường kính trung bình khoảng 50 nm, kích thước lỗ xốp màng xốp [Co/Pd] nhỏ đáng kể (~30  35 nm) Khi quan sát ảnh chụp góc nghiêng 45o (hình chèn trong) ta thấy rõ không phẳng màng xốp TiO2-[Co/Pd] so với màng xốp Al2O3-[Co/Pd] Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 84, 12 - 2022 121 Vật lý Để xác định cách định lượng độ nhám bề mặt màng đa lớp [Co/Pd] phún xạ lên đế phẳng, đế xốp Al2O3 TiO2, bề mặt mẫu màng SiO2-[Co/Pd], Al2O3 -[Co/Pd] TiO2-[Co/Pd] tiến hành chụp ảnh hiển vi lực nguyên tử (AFM) (hình 3) Hình Ảnh AFM (a) màng liên tục SiO2-[Co/Pd], (b) màng xốp Al2O3 -[Co/Pd], (c) màng xốp TiO2-[Co/Pd] ΔR giá trị độ nhám bề mặt trung bình Bảng Độ nhám bề mặt màng xốp Tên mẫu Đặc điểm đế Độ nhám bề mặt (nm) SiO2-[Co/Pd] Đế SiO2 phẳng 0,3 Al2O3 -[Co/Pd] Đế xốp Al2O3 với đường kính lỗ xốp  30 nm 2,5 TiO2-[Co/Pd] 3,6 Đế xốp TiO2 với đường kính lỗ xốp  50 nm Kết đo AFM cho giá trị độ nhám bề mặt màng phẳng SiO2-[Co/Pd] màng xốp Al2O3-[Co/Pd], TiO2-[Co/Pd] vào khoảng 0,3 nm, 2,5 nm 3,6 nm tổng hợp bảng Kết phù hợp với kết thu từ ảnh SEM Sự ảnh hưởng hình thái bề mặt (độ nhám, kích thước lỗ xốp) lên tính chất từ hệ khảo sát phần 3.2 Đặc trưng từ tính màng phẳng màng xốp đa lớp [Co/Pd] Hình Đường cong từ hóa theo phương vng góc của màng đa lớp SiO2-[Co/Pd] (hình vng màu đen), màng xốp Al2O3-[Co/Pd](hình trịn màu đỏ) màng xốp TiO2-[Co/Pd]( hình tam giác màu xanh) Hình biểu diễn đường cong từ hóa màng phẳng SiO2-[Co/Pd] màng xốp Al2O3-[Co/Pd], TiO2-[Co/Pd] đo theo phương vng góc với mặt phẳng mẫu với từ trường đặt vào lên tới 14 kOe Kết đo VSM cho thấy đường cong từ hóa theo phương vng góc mẫu màng liên tục SiO2-[Co/Pd] có dạng vng, độ vuông (squareness ratio) S = MR/MS ~ 1, lực kháng từ theo phương vng góc HC = 702 Oe, thể tính dị hướng theo phương vng góc cao nhiệt độ phịng, q trình đảo từ xảy đột ngột Có thể nói chế đảo từ màng mỏng loại chủ yếu chế quay đô-men đóng góp chế dịch chuyển vách đô-men không đáng kể Kết phù hợp với số nghiên cứu trước dị hướng từ vng góc cao màng [Co/Pd] [19] 122 G V Cường, …, N T N Anh, “Cấu trúc tính chất từ … với dị hướng từ vng góc.” Nghiên cứu khoa học cơng nghệ Bảng Giá trị lực kháng từ HC, tỷ số MR/MS màng đa lớp [Co/Pd] lắng đọng đế phẳng SiO2 đế xốp Al2O3 TiO2 Tên mẫu Đặc điểm đế HC (Oe) Mr/MS SiO2-[Co/Pd] Đế SiO2 phẳng 702 0,98 Al2O3 -[Co/Pd] Đế xốp Al2O3 với đường kính lỗ xốp  30 nm 1732 0,93 TiO2-[Co/Pd] Đế xốp TiO2 với đường kính lỗ xốp  50 nm 2220 0,85 Trong đó, đường cong từ hóa theo phương vng góc mẫu màng xốp Al2O3-[Co/Pd] TiO2-[Co/Pd] cho thấy dị hướng theo phương vng góc tăng cường cách rõ rệt, thể gia tăng đáng kể giá trị HC màng xốp so với màng phẳng HC màng xốp Al2O3-[Co/Pd] có giá trị 1732 Oe màng xốp TiO2-[Co/Pd] có giá trị HC = 2220 Oe cao gấp khoảng 2,5 3,2 lần so với màng phẳng SiO2-[Co/Pd] thể bảng Hình Đường đạo hàm dM/dH theo hàm từ trường H màng phẳng SiO2-[Co/Pd] (đường mầu đen) màng xốp Al2O3-[Co/Pd] (đường màu đỏ), TiO2-[Co/Pd](đường màu xanh) Số liệu thực nghiệm bảng cho thấy độ vuông đường từ hóa màng xốp có giảm nhẹ so với độ vuông màng phẳng, độ vng đường từ hóa hai màng xốp Al2O3-[Co/Pd] TiO2-[Co/Pd] 0,93 0,85 Nguyên nhân độ vng đường từ hóa giảm màng xốp có hình thành pha từ mềm gờ lỗ xốp với mô-men từ xếp không trật tự hướng mơ-men từ phần phẳng mẫu có phương vng góc với mặt phẳng mẫu, các lỗ xốp đóng vai trị điểm ghim từ q trình từ hóa mẫu [16], khiến cho mẫu xốp bị “cứng” so với mẫu màng phẳng Tương tác hai pha từ cứng-từ mềm (tương tác trao đổi đàn hồi cứng/mềm) dẫn đến tăng cường HC [20], q trình đảo từ khơng có chế quay mà cịn có chế dịch chuyển vách đô-men điểm ghim từ Giá trị HC màng xốp TiO2-[Co/Pd] lớn hơn, độ vuông đường cong từ hóa màng TiO2-[Co/Pd] nhỏ so với màng Al2O3-[Co/Pd] giải thích thành phần pha từ mềm màng TiO2-[Co/Pd] lớn kích thước lỗ xốp độ nhám bề mặt đế TiO2 lớn so với đế Al2O3, dẫn đến đồng mô-men từ mẫu màng TiO2-[Co/Pd] Hình đường đạo hàm dM/dH, xác định phép lấy vi phân đường từ hóa theo từ trường ngoài, màng phẳng SiO2-[Co/Pd] màng xốp Al2O3-[Co/Pd], TiO2-[Co/Pd] cho thấy rõ tăng cường giá trị HC màng xốp so với màng phẳng (sự dịch vị trí đỉnh peak phía từ trường cao màng xốp) Trong màng phẳng SiO2-[Co/Pd], peak nhọn cao, thể trình đảo từ đột ngột, đóng góp chế quay đơ-men chủ yếu Trong Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 84, 12 - 2022 123 Vật lý màng xốp, thấy rõ ràng độ lớn peak giảm, độ rộng peak tăng ảnh hưởng pha từ mềm trình đảo từ, nói cách khác ảnh hưởng chế dịch chuyển vách đô-men màng xốp khiến q trình đảo từ khơng xảy đột ngột mà diễn từ từ 3.3 Đặc trưng cấu trúc màng xốp đa lớp [Co/Pd] Hình Giản đồ nhiễu xạ tia X màng liên tục SiO2-[Co/Pd] (đường màu đen), màng xốp TiO2-[Co/Pd](đường màu đỏ) màng xốp TiO2-[Co/Pd](đường màu xanh) Phổ nhiễu xạ tia X màng phẳng đa lớp SiO2-[Co/Pd] màng xốp Al2O3-[Co/Pd], TiO2-[Co/Pd] cho thấy có chồng chập đỉnh nhiễu xạ khoảng góc 2θ = 4042o, thể hình Các đỉnh nhiễu xạ từ màng đa lớp nằm khoảng góc nhiễu xạ 2θ 38o 43o Phổ nhiễu xạ tia X mẫu màng phẳng SiO2-[Co/Pd] màng xốp Al2O3-[Co/Pd], TiO2-[Co/Pd] tồn ba đỉnh nhiễu xạ Pd (111) góc 2θ = 39,1o, 39,6o 40,26o cho thay đổi số mạng pha Pd-fcc lớp đệm, lớp phủ lớp xen lớp Co màng đa lớp Co/Pd Sự thay đổi số mạng Pd lớp khác cho lớp phún xạ vật liệu khác chịu ứng suất khác [20] Cấu trúc fcc Pd (111) giúp tăng cường định hướng (111) cho màng Co/Pd, vốn cần thiết để đạt dị hướng từ theo phương vng góc cao màng đa lớp [Co/Pd] Gần đỉnh nhiễu xạ Pd (111) tồn hai đỉnh nhiễu xạ Co/Pd (111) có cường độ nhiễu xạ mạnh khoảng 2θ = 40,8° Ngoài ra, mẫu cịn có thêm đỉnh nhiễu xạ Co/Pd vị trí góc 2θ khoảng 41,49°, cho hình thành pha hợp kim Co Pd mặt phân cách lớp gờ lỗ xốp Co (111) tinh khiết biết có đỉnh nhiễu xạ khoảng 44,4° Pd (111) tinh khiết có đỉnh nhiễu xạ khoảng 40,2° nên vị trí Co/Pd (111) có đỉnh nhiễu xạ nằm khoảng hai đỉnh hoàn toàn phù hợp Hướng (111) Co/Pd hướng thể tính dị hướng từ vng góc cao so với hướng khác thường thể mạnh mọc lớp đệm Ta/Pd [21] Kết hoàn toàn phù hợp với kết đo VSM, cho thấy mẫu có dị hướng từ vng góc cao nhiệt độ phòng Phổ nhiễu xạ mẫu xốp Al2O3-[Co/Pd] xuất hai đỉnh nhiễu xạ mạnh, đặc trưng đế xốp Al2O3 vị trí 2θ = 38,1° 44,5° [22] Phổ nhiễu xạ mẫu xốp TiO2-[Co/Pd] xuất đỉnh hẹp TiO đế xốp với đỉnh nhiễu xạ nằm vị trí 2θ = 42° [14, 23] KẾT LUẬN Bài báo nghiên cứu hình thái bề mặt, đặc trưng cấu trúc tính chất từ màng mỏng đa lớp [Co/Pd] phún xạ đế phẳng SiO2 màng nano-antidots [Co/Pd] phún xạ đế xốp Al2O3 TiO2 với kích thước lỗ xốp độ nhám bề mặt khác Kết nghiên cứu màng Co/Pd có tính dị hướng từ theo phương vng góc cao nhiệt độ phịng HC màng xốp tăng cường đảng kể so với màng phẳng, HC màng xốp 124 G V Cường, …, N T N Anh, “Cấu trúc tính chất từ … với dị hướng từ vng góc.” Nghiên cứu khoa học công nghệ Al2O3-[Co/Pd] màng TiO2-[Co/Pd] 1732 Oe 2220 Oe, cao gấp 2,5 3,2 lần so với màng phẳng SiO2-[Co/Pd], nguyên nhân ảnh hưởng thành phần pha từ mềm hình thành gờ lỗ xốp Kết nghiên cứu tính chất từ dị hướng, trường khử từ, độ vng MR/MS hồn tồn dễ dàng điều khiển màng đa lớp [Co/Pd] có cấu trúc nano-antidots cách thay đổi hình thái học cấu trúc xốp độ nhám, kích thước lỗ xốp Các cấu trúc từ kích thước nano dạng antidot có dị hướng từ vng góc cao nhiệt độ phịng, có tính chất từ điều biến giúp phát triển hệ linh kiện từ Spintronics hệ có mật độ cao siêu cao Lời cảm ơn: Cơng trình thực với hỗ trợ kinh phí thơng qua đề tài Khoa học Công nghệ Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam thuộc Chương trình phát triển nhóm nghiên cứu xuất sắc, mã số NCXS01.04/22-24 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] Futamoto, M and M Ohtake, “Development of Media Nanostructure for Perpendicular Magnetic Recording”, Journal of the Magnetics Society of Japan 41(6): pp 108-126, 2017 S Iwasaki, “Perpendicular magnetic recording”, IEEE Transactions on Magnetics Volume: 16, Issue: 1, (1980) Z L Zhao, “Fabrication and microstructure of high coercivity FePt thin films at 400 °C”, Appl Phys Lett 88, 052503 (2006) Jung H Kim, Jeon Kim, Nuri Oh, Young-Ho Kim, Chang Kyung Kim, and Chong Seung Yoona, “Monolayer CoPt magnetic nanoparticle array using multiple thin film depositions”, Appl Phys Lett 90, 023117 (2007) T Thomson, G Hu, and B D Terris, “Intrinsic Distribution of Magnetic Anisotropy in Thin Films Probed by Patterned Nanostructures”, Phys Rev Lett 96, 257204, (2006) Hao Su, Anusha Natarajarathinam and Subhadra Gupta, “Nanorods of Co/Pd multilayers fabricated by glancing angle deposition for advanced media”, Journal of Applied Physics 113, 203901 (2013) Thân Đức Hiền, Lưu Tuấn Tài, “Từ học vật liệu từ”, Nhà xuất Bách khoa Hà Nội, (2008) Nguyễn Hữu Định, “Vật liệu từ cấu trúc Nanô điện tử Spin”, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội, (2008) S Hashimoto, Y Ochiai, and K Aso, “Perpendicular magnetic anisotropy and magnetostriction of sputtered Co/Pd and Co/Pt multilayered films”, Journal of Applied Physics 66, 4909 (1989) Marcin Perzanowski, Marta Marszalek, Arkadiusz Zarzycki, Michal Krupinski, Andrzej Dziedzic and Yevhen Zabila, “Influence of Superparamagnetism on Exchange Anisotropy at CoO/[Co/Pd] Interfaces”, ACS Appl Mater Interfaces, 8, 41, pp 28159–28165, (2016) S Pal, J W Klos, K Das, O Hellwig, P Gruszecki, M Krawczyk and A Barman, “Optically induced spin wave dynamics in [Co/Pd]8 antidot lattices with perpendicular magnetic anisotropy”, Appl Phys Lett 105, 162408 (2014) Paola Tibertoa, Luca Boarinoa, Federica Celegatoa, Gabriele Barreraa, Natascia De Leoa, Marco Coissona, Franco Vinaia and Paolo Alliaab, “Arrays of nanostructured antidot in Ni80Fe20 magnetic thin films by photolithography of polystyrene nanospheres”, Applied Surface Science Volume 259 , pp 44-48, (2012) Paola Tiberto, Luca Boarino, Federica Celegato, Gabriele Barrera, Marco Coisson, Natascia De Leo and Franco Vinai, “Large-area patterned magnetic nanostructures by self-assembling of polystyrene nanospheres”, Mater Res Soc Symp Proc Vol 1411, Materials Research Society, (2012) Ghafar Ali, Chong Chen, Seung Hwa Yoo, Jong Min Kum and Sung Oh Cho, “Fabrication of complete titania nanoporous structures via electrochemical anodization of Ti”, Nanoscale Research Letters, 6:332, (2011) Ajab Khan Kasi, Jafar Khan Kasi, Nitin Afzulpurkar, Erik Bohez, Adisom Tuantranont and Banchong Mahaisavariya “Fabrication of Anodic Aluminum Oxide (AAO) Nano-Porous Membrane on Both Sides of Aluminum Sheet”, 2nd International Conference on Mechanical and Electronics Engineering (ICMEE 2010) Thi Ngoc Anh Nguyen, Julia Kasiuk, Wen Bin Wu, Julia Fedotova, Janusz Przewoźnik, Czesław Kapusta, Olga Kupreeva, Serguei Lazarouk, Thi Thanh Hai Cao, Thi Thanh Thuy Nguyen, Hung Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 84, 12 - 2022 125 Vật lý Manh Dinh, Khanh Tung Do, Thanh Huong Nguyen, Hong Ky Vu, Dinh LamVu & Johan Åkerman, “Correlation of magnetic and magnetoresistive properties of nanoporous Co/Pd thin multilayers fabricated on anodized TiO2 templates”, Sci Reports 10, 108381 (2020) [17] T.N Anh Nguyen, J Fedotova, J Kasiuk, V Bayev, O Kupreeva, S Lasarouk, H.M Do, D.L Vu, S Chung, J Åkerman, V Altynov and A.Maximenko, “Effect of flattened surface morphology of anodized aluminum oxide templates on the magnetic properties of nanoporous Co/Pt and Co/Pd thin multilayered films”, Appl Surf Sci 427, Part B, 649-655 (2018) [18] C.T.T Hai, V.H Ky, N.T.T Thuy, N.T Hue, D.H Manh, D.K Tung, N.T Huong, N.T.N Anh, “Khả điều biến dị hướng từ theo phương vng góc màng mỏng đa lớp [Co/Pd]”, Tạp chí Nghiên cứu Khoa học Công nghệ quân sự, S 66(4), 173-177 (2020) [19] Qiling Peng, Huijin Liu and Shen Ye*, “Adsorption of Organic Carbonate Solvents on a Carbon Surface Probed by Sum Frequency Generation (SFG) Vibrational Spectroscopy”, Journal of Electroanalytical Chemistry, (2016) doi: 10.1016/j.jelechem [20] Wen-Bin Wu, Julia Kasiuk, Thi Ngoc Anh Nguyen, Janusz Przewoźnik, Julia Fedotova, Czesław Kapusta, Olga Kupreeva, Serguei Lazarouk, Khanh Tung Do, Thanh Huong Nguyen, Hong Ky Vu, Hoai Linh Pham, Dinh Lam Vu, and Johan Åkerman, “Influence of interfacial magnetic ordering and field-cooling effect on perpendicular exchange bias and magnetoresistance in nanoporous IrMn/[Co/Pd] films”, Journal of Applied Physics 127, 223904 (2020) [21] Castro, I.L., et al., “The role of the (111) texture on the exchange bias and interlayer coupling effects observed in sputtered NiFe/IrMn/Co trilayers”, Journal of Applied Physics 113(20): p 203903, (2013) [22] B.R.Tzanevaa, A.I.Naydenovb, S.Zh.Todorovac, V.H.Videkova, V.S.Milushevaa and P.K.Stefanovb, “Cobalt electrodeposition in nanoporous anodic aluminium oxide for application as catalyst for methane combustion”, Electrochimica Acta Volume 191, pp 192-199, (2016) [23] Yuan, W., et al., “Crystal Structure Manipulation of the Exchange Bias in an Antiferromagnetic Film”, Scientific Reports, 6, (2016) ABSTRACT Structure and magnetic properties of [Co/Pd] multilayer antidot thin films with perpendicular magnetic anisotropy The [Co/Pd] multilayer antidot thin films sputtered on the Al2O3 and TiO2 nanoporous templates with pore sizes of 30 nm and 50 nm were fabricated by DC magnetron sputtering The impact of film morphology on the structural and magnetic properties in the deloveloped films are thoroughly investigated The results show that, similar to the [Co/Pd] multilayer flat thin film, the multilayer antidot films also show large perpendicular magnetic anisotropy at room temperature However, the coercivity of H C in the multilayer antidot films is significantly enhanced compared with that of the flat film, the highest HC of 2220 Oe was achieved for the TiO2-[Co/Pd] multilayer antidot film, which is respectively 1.28 and 3.15 times higher than that of the Al2O3-[Co/Pd] multilayer antidot film and the SiO2-[Co/Pd] flat thin film, due to the formation of magnetically soft regions near the pore edges It can be said that the magnetic properties in the antidots multilayer thin films can be completely modulated by adjusting the structural parameters of the nanoporous template such as pore size and surface roughness Keywords: Exchange bias; Antidots multilayer thin films; Perpendicular mangnetic anisotropy; Ferromagnetic exchange interactions; Ferromagnetic - antiferromagnetic exchange interaction 126 G V Cường, …, N T N Anh, “Cấu trúc tính chất từ … với dị hướng từ vng góc.” ... có tính dị hướng từ theo phương vng góc cao nhiệt độ phòng HC màng xốp tăng cường đảng kể so với màng phẳng, HC màng xốp 124 G V Cường, …, N T N Anh, ? ?Cấu trúc tính chất từ … với dị hướng từ. .. tính chất từ hệ khảo sát phần 3.2 Đặc trưng từ tính màng phẳng màng xốp đa lớp [Co/Pd] Hình Đường cong từ hóa theo phương vng góc của màng đa lớp SiO2 -[Co/Pd] (hình vng màu đen), màng xốp Al2O3 -[Co/Pd]( hình... không đáng kể Kết phù hợp với số nghiên cứu trước dị hướng từ vng góc cao màng [Co/Pd] [19] 122 G V Cường, …, N T N Anh, ? ?Cấu trúc tính chất từ … với dị hướng từ vng góc. ” Nghiên cứu khoa học