Влияние концентрации азота на магнитные свойства Fe-Ta-N тонких пленок

摘要

Синтезированы нанокристаллические магнитомягкие тонкие пленки с высоким содержанием Ta (10 wt%) с использованием метода реактивного радиочастотного магнетронного распыления и последующего отжига. Показано, что микроструктура и магнитные свойства зависят от величины парциального давления азота при распылении и температуры последующего отжига. При отжиге аморфных пленок фомируются наиокри-сталлы а-Ре, свойства и взаимодействия которых определяют параметры пленок. Так, уменьшение размеров а-Ре гранул в пленке до величин, меньших длины ферромагнитного обменного взаимодействия, приводит к резкому улучшению магнитомягких свойств пленок. Установлена роль ионов азота в формировании структуры нанокристаллов α-Fe и одноосной магнитной анизотропии Fe-Ta-N пленок. Определены технологические режимы осаждения и термической обработки соединений Fe-Ta-N, при которых синтезируются нанокристаллические тонкие пленки Fe-Ta-N с высокими магнитомягкими характеристиками (B_s = 1.6T, H_c = 0.2 Oe и μ_1(1 MGz) = 3400).