Modyfikowanie właściwości strukturalnych i magnetycznych ultracienkich warstw kobaltu poprzez naświetlanie wiązką jonów

Seminarium wydziałowe (online)

Dnia 2021-01-18 o godzinie 14:15 odbędzie się seminarium „online” (z wykorzystaniem platformy ZOOM), na którym mgr Marcin Maciej Jakubowski z Vigo System, S.A. Ożarów Mazowiecki wygłosi (przygotowany w Instytucie Fizyki, Polskiej Akademii Nauk) wykład pt:

„Modyfikowanie właściwości strukturalnych i magnetycznych ultracienkich warstw kobaltu poprzez naświetlanie wiązką jonów”

Serdecznie zapraszamy

Andrzej Maziewski

 
 

„Modyfikowanie właściwości strukturalnych i magnetycznych ultracienkich warstw kobaltu poprzez naświetlanie wiązką jonów”

Marcin Maciej Jakubowski 1,2,
1Vigo System, S.A. Ożarów Mazowiecki
2Instytut Fizyki, Polskiej Akademii Nauk, Warszawa

Przedmiotem seminarium będzie omówienie właściwości układu dwóch typów heterostruktur zawierających kobalt, wyhodowanych techniką MBE, a następnie poddanych modyfikacji wiązką jonową (Ar+, Ga+ Ne+; 1-30keV; <1016 jonów/cm2). Szczegółowe badania właściwości magnetycznych w funkcji grubości warstwy kobaltu oraz całkowitej dozy jonów wsparte zostały symulacjami zmian strukturalnych wynikających z interakcji jon-materia. Scharakteryzowano zmiany właściwości strukturalnych, modyfikowanych warstw, wskazując na zmianę w koncentracji pierwiastków w funkcji głębokości (RBS – Rutherford Backscattering Spectrometry), a także rodzaju i koncentracji defektów powstałych w wyniku naświetlania (PAS – Positron annihilation spectroscopy). Modyfikacje właściwości magnetycznych przedstawiono za pomocą magnetometrii opartej na magnetooptycznym efekcie Kerra. Przykład układu Pt/Co/Pt, pokaże możliwości związane z inżynierią anizotropii prostopadłego namagnesowaniaia (PMA – Perpendicular magnetic anisotropy) – w niektórych warunkach skutkującej całkowitą zmianą orientacji namagnesowania (z namagnesowania w płaszczyźnie próbki do namagnesowania prostopadłego). W wyniku naświetlania powstające defekty oraz naprężenia zmieniają strukturę próbki prowadząc jednocześnie do zmian właściwości magnetycznych [1]. Drugim przykładem, będzie heterostruktura Co/Mo/Co, dla której przedstawione zostaną modyfikacje sprzężeń międzywarstwowych, w zależności od grubości niemagnetycznej przekładki Mo. Ekspozycja jonami takich struktur znacząco wpływa na siłę i typ sprzężenia, a nawet tłumi ich ferromagnetyczny charakter [2,3]. Periodyczne modyfikacje właściwości magnetycznych omawianych struktur w skali nanometrowej pozwalają wytworzyć nowy typ metamateriałów – kryształów magnonicznych.

Badania zostały wsparte finansowaniem w ramach projektów: FNP – TEAM SYMPHONY OPIE 07-13, FNP POWROTY 2017 OPIE 14-20 oraz NCN 2014/13/B/ST5/01834. MePS w Roꞵendorfie (Drezno) było współfinansowane przez niemiecki Federal Ministry of Education and Research (BMBF) – PosiAnalyse (05K2013) – przy wsparciu grupy ELBE z HZDR w Dreźnie.

References:
[1]           M.M. Jakubowski, et al., J. Phys. Condens. Matter. 31 (2019) 185801. doi:10.1088/1361-648X/ab0351.
[2]           A. Wawro, et al., Phys. Rev. Appl. 9 (2018) 014029. doi:10.1103/PhysRevApplied.9.014029.
[3]           A. Wawro, et al., Appl. Phys. Lett. 110 (2017) 252405. doi:10.1063/1.4987142.