2.3 .Phương phỏp thực nghiệm chế tạo linh kiện
3.2. Tớnh chất vật lý của màng hai lớp NiFe/IrMn
3.2.1. Cấu trỳc tinh thể của màng hai lớp NiFe/IrMn
Cỏc kết quả nghiờn cứu đĩ chỉ ra rằng tương tỏc trao đổi tại lớp chuyển tiếp giữa lớp phản sắt từ IrMn và lớp sắt từ NiFe tốt nhất khi màng được hỡnh thành ở cấu trỳc tinh thể [11, 63]. Tương tỏc trao đổi này đặc biệt quan trọng trong cỏc màng đa lớp kiểu van-spin trong đú cú lớp sắt từ bị ghim nhờ tương tỏc trao đổi với lớp phản sắt từ. Montaigne và đồng nghiệp [33] đĩ tạo ra trục dễ của từ độ bằng cỏch sử dụng cỏc phiến silic cú phương tinh thể [111]. Cỏc kết quả cho thấy cỏc mụ- men từ ở màng s ẽ định hướng song song hoặc vuụng gúc với mặt phẳng màng phụ thuộc vào vật liệu được lắng đọng [85]. Trong trường hợp của permalloy, trục dễ
được sẽ nằm theo phương song song [90]. Ngồi ra, thay vỡ sử dụng cỏc đế Si cú phương tinh thể [111], trạng thỏi tinh thể này cú thể được tạo ra nhờ sử dụng cỏc lớpđệmcú hằng số mạng phự hợp. Đõy là nhõn tố quan trọng quyết định đến cỏc tớnh chất từ và từ-điện trở của màng mỏng nghiờn cứu.
Hỡnh 3.4. Cấu trỳc tinh thể IrMn(111), NiFe(111) trong cấu trỳc tương tỏc trao đổi Ta(5.0 nm)/NiFe(20.0 nm)/IrMn(10.0 nm)/Ta(5.0 nm) [63].
Trong cỏc nghiờn cứu của luận ỏn này, lớp Ta với chiều dày 5 nm đĩ được sử dụng là m lớp đệm đúng để tăng độ liờn kết giữa màng sắt từ và đế đồng thời tạo cấu trỳc tinh thể tốt hơn theo định hướng [111] cho cỏc lớp màng IrMn và NiFe. Ngồ i ra lớp Ta cũng được sử dụng là m lớp phủ bảo vệ ở trờn cựng để bảo vệ lớp IrMn khỏi quỏ trỡnh ụxi húa là m ảnh hưởng đến tớnh chất của vật liệu sau một thời g ian chế tạo.
Hỡnh 3.4 trỡnh bày kết quả đo nhiễu xạ tia X được thực hiện trờn màng cú cấu
trỳc 2 lớp Ta(5)/NiFe(20)/IrMn(10)/Ta(5) (n m) được lắng đọng trờn đế Si phủ SiO2.
Nhỡn vào kết quả phổ nhiễu xạ ta thấy rất rừ nột sự xuất hiện của cỏc đỉnh nhiễu xạ lần lượt tại cỏc vị trớ gúc 41º và 44º tương ứng với cấu trỳc tinh thể [111] của IrMn và NiFe. Điều này chứng tỏ sử dụng lớp đệm Ta kết hợp với cỏc điều kiện cụng nghệ và quy trỡnh chế tạo màng được lựa chọn tối ưu như đĩ được đưa ra trong chương 2, cấu trỳc tinh thể được hỡnh thành tốt trong cỏc lớp màng hứa hẹn sẽ mang
lại cỏc tớnh chất từ và từ-điện trở mong muốn.Cỏc kết quả nghiờn cứu cấu trỳc này đĩ định hướng cỏc nghiờn cứu tiếp theo sử dụng lớp đệm Ta trờn tất cả cỏc cấu trỳc màng ba lớp và van-spin được chế tạo và nghiờn cứu trong luận ỏn này.