Магнітні та магніторезистивні властивості тонкоплівкових сплавів на основі кобальту і міді

У даній роботі представлені результати дослідження впливу розмірного та концентраційного ефектів на структурно-фазовий стан, магніторезистивні та магнітні властивості відпалених при TВ  700 K зразків тонкоплівкових сплавів на основі Co і Cu товщиною d40нм у широкому діапазоні загальних концентрацій Co (18≤cCo≤69ат.%). Зразки отримували методом одночасного випаровування у вакуумі з використанням двох незалежних електронних гармат. Встановлено, що зразки тонкоплівкових сплавів із загальною концентрацією кобальту cCo≤22ат.% характеризуються переважно суперпарамагнітним станом, при якому гранули ГЩП-Co розміром L5÷12нм були розміщені в матриці твердого розчину (т.р.) Cu(Co) на основі ГЦК-Cu. Збільшення загальної концентрації Co у плівковому сплаві до cCo37ат.% призвело до збільшення розмірів магнітних гранул до L7÷20 нм та зменшення відстані між ними. У зразках плівкових сплавів з концентрацією кобальту 56≤cCo≤69ат.% гранули ГЩП-Co розміром L 8÷25 нм об’єднувалися у феромагнітні кластери, а об’єм між кластерами був заповнений т.р. ГЦК-Cu(Co). Максимальні значення ГМО, виміряні у зовнішньому магнітному полі Hмакс  15 кЕ при кімнатній температурі, було отримано для зразка з загальною концентрацією кобальту cCo  22 ат.%. Амплітуда значень ГМО при цьому становила 3.8 % та 4.1 % у перпендикулярній та поздовжній геометріях вимірювання відповідно. Плівкові сплави з загальною концентрацією кобальту 18 ≤ cCo ≤ 22 ат. % характеризувалися ізотропним магнітоопором. Зростання загальної концентрації кобальту у плівковому сплаві до cCo ≥ 28 ат. % призвело до виникнення магнітної анізотропії та анізотропного магнітоопору. Це може бути пов’язано з появою феромагнітних взаємодій між гранулами кобальту. Низькотемпературні вимірювання магнітоопору при Твим5 К зразка плівкового сплаву з загальною концентрацією кобальту cCo=18ат.% показали зростання амплітуди ГМО в 2,1рази (ГМО11.1%) порівняно з амплітудою ГМО=5.18%, виміряною при кімнатній температурі у зовнішньому магнітному полі Hмакс90 кЕ. При збільшенні температури вимірювання до Твим350 K амплітуда ГМО зменшилася і становила 45%. Це пов’язано із збільшенням розсіювання електронів на фононах з ростом температури.