Ta/Pt双底层Co/Ni多层膜的反常霍尔效应

材料工程, 2015, 43(11): 19-23. doi: 10.11868/j.issn.1001-4381.2015.11.004

Ta/Pt双底层Co/Ni多层膜的反常霍尔效应

俱海浪 ^1, , 李宝河 ^2, , 刘帅 ^3, , 于广华 ^4,

1.北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083;北京工商大学理学院,北京102488

2.北京工商大学理学院,北京,102488

3.北京科技大学材料科学与工程学院,北京,100083

4.北京科技大学材料科学与工程学院,北京,100083

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(11174020)

关键词： Co/Ni多层膜 , 反常霍尔效应 , 垂直磁各向异性

Extraordinary Hall Effect on Co/Ni Multilayers with Ta/Pt Underlayer

Keywords： Co/Ni multilayers , anomalous Hall effect , perpendicular magnetic anisotropy

通过JGP560A型磁控溅射仪制备了一系列以Ta/Pt为底层的Co/Ni多层膜样品,研究了多层膜中Pt缓冲层厚度、周期层中Co与Ni厚度以及多层膜周期数对样品反常霍尔效应和磁性的影响.结果发现:逐渐增厚的Pt层可以使样品的矫顽力增加,但是分流作用会导致样品的霍尔电阻降低,通过比较确定Pt缓冲层的厚度为2nm;磁性层中Co和Ni都处于一定厚度范围内时,多层膜的霍尔回线才能具有良好的矩形度,当厚度超出其特定范围时,多层膜的矩形度会变差,经过分析确定磁性层中Co和Ni的厚度为均0.4nm;磁性层的周期数对样品的性能也有着显著的影响,最终通过对周期数优化获得的最佳样品结构为Ta(2nm)Pt(2nm)Co(0.4nm) Ni(0.4nm) Co(0.4nm) Pt(1nm),该样品的霍尔回线矩形度非常好,霍尔信号明显,该样品总厚度在7nm以内,可进一步研究其在垂直磁纳米结构中的应用.

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