Магнитные, проводящие и магнитопроводящие свойства композитных плёнок (CoFeB+SiO2+N2) в интервале температур 2–400 К и магнитных полей 0, 1 и 5 Тл

Аннотация

Композитные плёнки с составами [(CoFeB)x+(SiO2)(1–x)+N2), x = 0,33–0,52] были получены методом ионно-лучевого напыления с использованием мишеней металлического сплава и диэлектрика в атмосфере азота. Определены толщины и содержание атомных элементов, концентрации металлического сплава x композитных плёнок при помощи электронного микроскопа TESCAN MIRA3. Получены изображения магнитного фазового контраста поверхности композитных плёнок с помощью метода магнито-силовой микроскопии с использованием атомно-силового микроскопа Интегра Prima (NT-MDT, Россия) с кантилевером MFM10. Для всех композитных плёнок c x = 0,33–0,52 характерна гранулированная структура, а для плёнок с большой концентраций x > 0,48 наблюдались и протяжённые области скопления металлических гранул. Были исследованы температурные зависимости магнитной восприимчивости, удельной проводимости и удельной магнитной проводимости композитных плёнок (CoFeB+SiO2+N2) с разными x = 0,33–0,52 в широком интервале температур 2–400 К и в магнитных полях 0, 1 и 5 Тл. Было обнаружено, что в композитных плёнках с концентрацией металлического сплава x = 0,46–0,52 в некоторых интервалах температур наблюдаются положительная магнитная проводимость, а в других интервалах температур - отрицательная магнитная проводимость. Соотношение положительной и отрицательной магнитной проводимости определяется температурой и концентрацией металлического сплава x в композитных плёнках. Наибольшая положительная магнитная проводимость (около 1,2) характерна для гранулированных композитных метал-диэлектрических плёнок с x = 0,46 с малыми размерами гранул. Наибольшая отрицательная магнитная проводимость (около –0,2) возникает в композитных плёнках с наибольшей концентрацией металлического сплава x = 0,52, которые имеют протяжённые (более нескольких микрометров) металлические области скопления металлических гранул.