倾斜溅射对CoFeB薄膜条纹磁畴结构与磁各向异性的影响

马晓琴^1,2，詹清峰^2,3，李金财²，刘青芳¹，王保敏²，李润伟²

1. 兰州大学物理科学与技术学院磁学与磁性材料教育部重点实验室2. 中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江省磁性材料及其应用技术重点实验室中国科学院磁性材料与器件重点实验室3. 华东师范大学物理与材料科学学院精密光谱科学与技术国家重点实验室

摘 要：利用倾斜溅射的方法制备了非晶Co Fe B磁性薄膜,研究了倾斜溅射对非晶Co Fe B磁性薄膜条纹磁畴结构、面内静态磁各向异性、面内转动磁各向异性、垂直磁各向异性的影响规律。结果表明,倾斜溅射可以有效地降低Co Fe B非晶薄膜条纹磁畴结构出现的临界厚度,无倾斜溅射时,Co Fe B薄膜出现条纹磁畴结构的临界厚度大于240 nm,倾斜溅射时,出现条纹磁畴结构的临界厚度小于240 nm。磁性测试结果表明,对于具有条纹磁畴结构的Co Fe B薄膜,倾斜溅射不仅可以提高磁性薄膜的面内静态磁各向异性的强度,同时还可以增强面内转动磁各向异性与垂直磁各向异性的强度。随着倾斜溅射角度的逐渐增大,磁各向异性的强度均呈现增大的趋势。XRD和TEM观测结果证明,Co Fe B薄膜趋于非晶结构,同时,SEM观察结果表明,Co Fe B薄膜虽然不存在长程有序的晶体结构,但依然可以形成柱状结构,由于倾斜溅射技术,形成的柱状结构呈倾斜状态,从而增强了薄膜的垂直磁各向异性,导致条纹磁畴结构的出现。

关键词：CoFeB薄膜;条纹磁畴;铁磁共振;倾斜溅射;转动磁各向异性;