Dependencia de las propiedades magnéticas con el espesor en películas delgadas de FePt Magnetic properties dependence in the thick of FePt thin films

E Sallica, V Peña Rodríguez, M Vásquez Mansilla, A Butera
2009 Revista de Investigación de Física   unpublished
Resumen El presente trabajo muestra un estudio sistemático de la dependencia de las propiedades magnéticas con el espesor en películas delgadas de FePt con estructura FCC químicamente desordenada. Las películas con espesores en el rango de 9 nm a 94 nm, fueron preparadas por la técnica de magnetrón sputtering sobre un sustrato de silicio (100) con óxido nativo. Los análisis por difracción de rayos X muestran que las películas crecen texturadas en la dirección [111], perpendicular al plano de la
more » ... ular al plano de la película, y que están sometidas a tensiones de compresión en el plano de la misma. Los lazos de histéresis medidos con el campo magnético aplicado paralelo al plano de la película indican la presencia de un espesor crítico de aproximadamente 30 nm en el que se observa un cambio en la estructura de dominios magnéticos. Las películas de menor espesor (9 nm ≤ t ≤ 28 nm) presentan una anisotropía uniaxial dentro del plano con lazos de histéresis cuadrados, mientras que las películas más gruesas (35 nm ≤ t ≤ 94 nm) revierten su magnetización en un proceso de dos pasos, lo cual es típico de sistemas que presentan estructura de dominios tipo stripe. Los lazos de histéresis con campo magnético aplicado perpendicular al plano de la película muestran una anisotropía uniaxial relativamente débil, sumada a la anisotropía de plano fácil, que es la responsable del cambio en la estructura de dominios por encima del espesor crítico. Abstract In this paper we present a systematic study of the thickness dependence of the magnetic properties of disordered FCC-FePt thin films. Films with thicknesses between 9 nm and 94 nm were prepared by DC magnetron sputtering technique and deposited on naturally oxidized Si (100) substrates at room temperature. X ray diffraction measurements show that the films grow with a texture along the [111] direction, perpendicular to the film plane, and that they are under in-plane planar compressive stress. In-plane magnetic hysteresis loops show that there is a critical thickness of approximately 30 nm above which a significant change of the magnetic domain structure is observed. Thinner films (9 nm ≤ t ≤ 28 nm) show an in-plane uniaxial anisotropy characterized by a square hysteresis loop, while thicker films (35 nm ≤ t ≤ 94 nm) show a magnetization reversal in a two steps process, which is typical for systems that have a stripe-like magnetic domain structure. From the out-of-plane magnetic hysteresis loops it was possible to estimate a relatively weak perpendicular anisotropy, which is the origin of the change in the domain structure.
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