Wpływ bombardowania jonami Ga na właściwości magnetyczne warstwy Pt/Co/Pt

Abstract

Magnetization orientation in Ga⁺ irradiated Pt/CO (dCo) ultrathin films was changed in a controlled way by adjusting the ions fluence, F. Two-dimensional (dCo, F) diagrams of magnetic and magneto-optical properties have been derived. Distinct out-of-plane magnetic anisotropy states with enhanced magneto-optical effects were evidenced for specific (dCo, F) values. This rich behavior originates from two competing mechanisms: interrnixing of Co and Pt atoms at the interfaces and the forrnation of ordered Co-Pt alloy phases with high magnetic anisotropy. The irradiation-induced effects open novel routes for tailoring easy magnetization axis orientation and patterning of magnetic nanostructures.

Bombardowanie ultracienkich warstw Pt/Co(dCo)/Pt jonami Ga⁺ z różnymi wartościami dozy naświetlania F pozwala na kontrolowanie orientacji namagnesowania w tych warstwach. Pomiary parametrów zarówno magnetycznych jak i magnetooptycznych w szerokim zakresie zmian grubości warstwy Co (dCo) i dozy F pozwoliły na wykonanie dwu-wymiarowych map zmian tych parametrów. Dla pewnych wartości dóz F zaobserwowane zostały zwiększone wartości prostopadłej anizotropii magnetycznej, jak również zwiększone wartości parametrów magnetooptycznych. Zaobserwowane efekty związane są z dwoma mechanizmami, mianowicie mieszaniem się - pod wpływem bombardowania jonami - atomów Co i Pt w okolicach kontaktu warstw Co i Pt oraz tworzeniem się uporządkowanych stopów Co-Pt z dużą anizotropią magnetyczną. Bombardowanie cienkich warstw jonami otwiera nowe możliwości sterowania orientacją łatwej osi namagnesowania, jak również dodatkowego strukturyzowania magnetycznych nanostruktur.