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.