تأثیر دمای بازپخت بر خواص ساختاری و مغناطیسی لایه نازک آهن-پلاتین

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

چکیده

هدف اصلی این تحقیق، بررسی خواص ساختاری و مغناطیسی لایه نازک FePt نسبت به دمای بازپخت است. لایه‌های نازک FePt به روش کندوپاش روی زیرلایه شیشه ای با نرخ                          6 و با توان W 110 رسوب داده شدند. خلأ اولیه محفظه کندوپاش برابر Torr 7-10 5 و فشار گاز آرگون mTorr 3 در نظر گرفته شد. پس از تهیه نمونه‌ها، در محدوده 650-450 به مدت 30 دقیقه بازپخت شدند. شناسایی فازی لایه نازک با استفاده از پراش اشعه ایکس(XRD)، انجام شد. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) اندازه و یکنواختی دانه‌ها بررسی و مقایسه گردید. مورفولوژی و زبری سطح با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) تعیین شد. همچنین خواص مغناطیسی لایه‌های نازک بازپخت شده با استفاده از مغناطومتر ارتعاشی(VSM) بررسی شد. نتایج XRD نشان داد که با بازپخت لایه‌ نازک در دمای 450 فاز  FePtبا شبکه منظم L10 تشکیل و با افزایش دمای بازپخت پارامتر نظم(S) افزایش یافته و در دمای بازپخت 650 به بیشترین مقدار خود می‌رسد. همچنین نتایج SEM و AFM نشان داد که علاوه بر افزایش اندازه دانه، زبری سطح نیز در دماهای بالاتر افزایش یافته و در دمای بازپخت 650 ساختار سوزنی شکل در داخل یک ساختار صفحه‌ای ایجاد می‌شود. خواص مغناطیسی لایه‌های نازک توسط رسم منحنی‌های پسماند ارزیابی شد. با بازپخت لایه‌های نازک FePt در دمای  550 به دلیل افزایش پارامتر نظم، فاز فرومغناطیس سخت تشکیل شد. اما در دمای 600 بهترین خواص ساختاری و مغناطیسی حاصل شد.

کلیدواژه‌ها