NiFeNb缓冲层和NiO插层对坡莫合金薄膜各向异性磁电阻的影响

摘要

采用NiFeNb材料为坡莫合金薄膜的缓冲层,利用磁控溅射系统制备了一系列(Ni81Fe19)80.7Nb19.3(x)/NiO(y)/Ni81Fe19(20 nm)/NiO(y)/Nb(3 nm)坡莫合金薄膜样品,研究了(Ni81Fe19)80.7Nb19.3缓冲层厚度、NiO插层厚度和基片温度对坡莫合金薄膜各向异性磁电阻和微结构的影响。用非共线四探针法测量薄膜样品的各向异性磁电阻值(AMR),用X射线衍射仪分析样品的微结构,用FD-SMOKE-A表面磁光克尔效应实验系统测量不同基片温度下制备的薄膜的磁滞回线。结果表明:(Ni81Fe19)80.7Nb19.3缓冲层及NiO插层都可有效的提高坡莫合金薄膜的AMR值;对于厚度为20 nm的Ni81Fe19坡莫合金薄膜,在NiFeNb缓冲层厚度为2 nm,NiO层厚度为4 nm,基片温度为450℃的条件下,其AMR值最大达到5.25%,比以Ta为缓冲层的薄膜的AMR值提高了60.6%。此时的坡莫合金薄膜出现了较好的(111)织构和大晶粒现象,减少了晶界对传导电子的散射,导致薄膜的AMR值提高。