CoO/PtCo ince filmlerde kaydırma (Exchange bias) etkisi

Abstract

Bu çalışmada sıçratma (co-sputtering) tekniği kullanılarak Si alttaş üzerine büyütülmüş farklı Pt ve Co oranlarına sahip PtCo/CoO ince filmlerin yapısal ve manyetik özellikleri incelendi.PtCo/CoO/Si ince film sistemleri sıçratma (co-sputtering) tekniği ile Pt0.4Co0.6 ve Pt0.55Co0.45 oranlarında hazırlandı. X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS) ile ince filmlerde bulunan PtCo konsantrasyonu incelendi. Ferromanyetik rezonans tekniği ile ince filmlerin manyetik anizotropileri ve kolay eksenleri belirlendi. Titreşimli örnek manyetometresi (VSM) ölçümleriyle ince film sistemlerinin belirli sıcaklık değerlerinde mıknatıslanma (M-H) ölçümleri alındı. Bunların yanında Pt0.4Co0.6 örneğinde talim etkisi incelendi. VSM ölçüm sonuçlarından kaydırma etkisi ve engelleme sıcaklığı (TB) değerleri belirlendi. Kaydırma etkisinin ve engelleme sıcaklığının PtCo tabakasında bulunan Pt konsantrasyonuyla arttığı gözlendi. Her iki örnekte de tek eksenli manyetik anizotropi olduğu sonucuna varıldı. Bunun sebebi de büyütmeden kaynaklanan anizotropiyle (growth induced) açıklandı.In this study, the structural and magnetic properties of PtCo/CoO thin films (FM/AFM) which were grown by using co-sputtering technique at different Co and Pt ratios were investigated.PtCo/CoO/Si thin films are prepared Pt0.4Co0.6 and Pt0.55Co0.45 ratios by using co-sputtering technique. X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) is used to obtain Pt and Co concentration in thin films. The ferromagnetic resonance (FMR) spectra of thin films at X-band fequency (9.5 GHz) have been studied to determine the magnetic anisotropies and easy axes. M versus H loops were recorded at selected temperatures by Vibrating Sample Magnetometer (VSM). In addition to this, training effect of Pt0.4Co0.6 was investigated. From VSM measurements exchange bias effect and blocking temperature (TB) values were determined. We observed that exchange bias effect and blocking temperature increase when Pt concentration is increased in PtCo thin layer. We determined that the origin of uniaxial in-plane magnetic anisotropy is growth induced anisotropy in both samples.