فهرست

اثر Co در مغناطو مقاومت نانوساختارهای Ni-Cu/Cu

نشریه: پاییز 98 - مقاله 10   صفحات :   تا 



کد مقاله:
nm-642

مولفین:
مرجانه جعفری فشارکی: دانشگاه پیام نور اصفهان - فیزیک
محمدرضا جلالی: دانشگاه پیام نور اصفهان - فیزیک


چکیده مقاله:

چکیده: در این پژوهش چندلایه¬ای¬های Ni-Cu/Cu از الکترولیت تک حمام سولفات/سولفامیت با استفاده از روش الکتروانباشت از دو محلول خالص بدون Co و ناخالص با 2/0 درصد Co در مد گالوانواستات-پتانسیواستات در پتانسیل انباشت بهینه شده¬ Cu تهیه شد. اندازه¬گیری¬های مغناطو مقاومت در دمای اتاق برای چندلایه¬ای¬های Ni-Cu/Cu به عنوان تابعی از ضخامت لایه¬ غیرمغناطیس Cu برای هر دو الکترولیت خالص و ناخالص انجام شد. منحنی¬های مغناطو مقاومت حاکی از مغناطو مقاومت ناهمسانگرد برای چندلایه¬ای¬ها در الکترولیت خالص و مغناطو مقاومت بزرگ برای چندلایه¬ای¬ها در الکترولیت ناخالص بود، طوری که بیشینه¬¬ی مقدار مغناطو مقاومت برای چندلایه¬ای Ni-Cu/Cu با ضخامت nm2/4/nm3 به دست آمد. بررسی ساختاری چندلایه¬ای¬ها توسط الگوی پراش اشعه¬ی ایکس انجام شد. الگوی پراش اشعه¬ی ایکس حضور قله¬های ماهواره¬ای که دلالت بر وجود ساختار ابرشبکه¬ای بود را تأیید کرد. ضخامت اسمی چندلایه¬ای ها nominalΛ با ضخامت حاصل از الگوی پراش اشعه ایکس XRDΛ مقایسه شد که همخوانی قابل توجهی داشت. مورفولوژی نمونه¬ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام شد که دلالت بر یکنواختی انباشت در حین فرایند لایه¬نشانی داشت. در نهایت مغناطش نمونه¬ها نیز با استفاده از مغناطوسنج نمونه مرتعش بررسی شد. نتایج نشان داد با کاهش ضخامت لایه¬ی غیرمغناطیس Cu وادارندگی کاهش و مغناطش اشباع افزایش می¬یابد.


Article's English abstract:

Abstract: In this study, Ni-Cu/Cu multilayers from a single sulfate/sulfamate bath using electrodeposition method from two solutions; ultrapure solution without impurity of Co and impure solution with 0.2 Co in galvanostat/potentiostat G/P mode was prepared at optimized Cu deposition potential. Magnetoresistance MR measurements were performed at room temperature for the Ni-Cu/Cu multilayers as a function of Cu layer thickness for both ultrapure and impure electrolytes. The magnetoresistance curves represent an anisotropic magnetoresistance AMR for multilayered samples prepared by ultrapure electrolyte and giant magnetoresistance GMR by impure electrolyte, so that the maximum GMR value was obtained for Ni-Cu/Cu multilayer with 3.0nm/4.2nm thickness. The X-ray diffraction pattern XRD was used for structural analysis of multilayer films. The XRD pattern confirmed the presence of satellite peaks, indicating the existence of a superlattice structure. The nominal thickness of the multilayers Λnominal was compared with the thickness of the X-ray diffraction pattern ΛXRD, which was significantly consistent.. The morphology of the samples was performed using scanning electron microscopy SEM which implies uniformity of deposition during the layering process. The results showed that with decreasing thickness of non magnetic layer Cu the coercivity decreased and saturation magnetization increased.


کلید واژگان:
چندلایه¬ای¬ Ni-Cu/Cu، مغناطومقاومت ناهمسانگرد، مغناطومقاومت بزرگ، قله¬های ماهواره¬ای

English Keywords:
Ni-Cu/Cu multilayer, Anisotropic magnetoresistance, Giant magnetoresistance, satellite peaks

منابع:

English References:
[1] E. Tsymbal, D.G.Pttifor, “Perspectives of giant magnetoresistance”, Solid state Physics, 56, 113-237, 2001. [2] Y. Ouyang, Z. Wang, G. Zhao, J. Hu, S. Ji, J. He, S.X.Wang, “Current sensors based on GMR effect for smart grid applications”, Sensors and Actuators A: Physical, 294, 8-16, 2019. [3] E. Hiroto, H. Sakalima, K. Inomoto, “Giant magneto-resistance devices”, Springer. 2002. [4] S. M. Tompson, “The discovery, development and future of GMR: the nobel prize 2007”, Applied Physics, 41, 1-20, 2008. [5] M. Angelakeris, E. Th. Papaioannou, P. Poulopoulos, O. Valassiades, N.K.Flevaris, “Giant magnetoresistance response in Ag–Co multilayers and nanoparticles”, Sensors and Actuators A: Physical, 106, 91-95, 2003. [6] J. Kanaka, T. Stobiecki, P. Wisniowski, G. Gladyszeeski, W. Maassc, B. Szymanski, “XRD study of the structure of NiFe/Au and NiFe/Cu superlattices”. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 239, 329-331, 2002. [7] K. Neurohr, L. Peter, L. Pogany, D. Rafaja, A. Csik, K. Vad, G. Molnar, I. Bakonyi, “Influence of Ag additive to the spacer layer on the structure and giant magnetoresistance of electrodeposited Co/Cu multilayers”. Journal of Electrochemical Society, 162, D331-D340, 2015. [8] I. Bakonyi, L. Peter, “Electrodeposited multilayer films with giant magnetoresistance (GMR):progress and problems”, Progress in Material Science, 55, 107-245, 2010. [9] S.M.S.I.Dulal, E.A.Charles, “Electrodeposition and composition modulation of Co–Ni(Cu)/Cu multilayers”, Journal of Alloys and Compounds, 455, 274-279, 2008. [10] M. Jafari Fesharaki, S. Manouchehri, Z. Sadeghi, M. H. Yousefi, R. Jalajerdi, “Magnetic properties and structural study of Ni-Co/Cu multilayers prepared by electrodeposition method”, Journal of Nanostructures, 5, 281-287, 2015. [11] A. Tekgul, H. Kockar, H. Kuru, M. Alper, C.G.Unlu, “Electrochemical, structural and magnetic analysis of electrodeposited CoCu/Cu multilayers: in?uence of Cu layer deposition potential”, Journal of Electronic Materials, 47, 1896-1903, 2018. [12] W.H.Safranek, “The properties of electrodeposited metals and alloys; A Handbook”, American Elsevier Publishing; New York, 1974. [13] B. Deiny, U.S.Sperious, S.S.P.Parkin, B.A.Gurney, “Giant magnetoresistance in soft ferromagnetic multilayers”, Physical Review B, 43, 1297-1300, 1991. [14] D.S.Lashmore, Y. Zhang, S. Hua, “Magnetoresistance measurements of electrochemically produced Cu/Ni multilayers”, The Electrochemically Society Proceedings Series, 94-96, 1994. [15] H. Kuru, H. Kockar, M. Alper, M. Haciismailoglu, “Relation between ferromagnetic layer thickness (NiCu) and properties of NiCu/Cu multilayers” Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 26, 5014-5021, 2015. [16] M. Jafari Fesharaki, L. Peter, T.Schucknecht, D. Rafaja, J. Degi, L. Pogany, K. Neurohr, E, Szeles, G. Nabiyouni, I. Bakonyi, “Magnetoresistance and strucrural study of electrodeposited Ni-Cu multilayers, Journal of Electrochemical Society, 159, D162-D171, 2012. [17] H. Kuru, H. Kockar, M. Alper, “Giant magnetoresistance (GMR) behaviour of electrodeposited NiFe/Cu Multilayers: Dependence of non-magnetic and magnetic layer thicknesses”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 444, 132-139, 2017. [18] S. Zsurzsa, L. Peter, L.F.Kiss, I. Bakonyi, “Magnetic and magnetoresistance studies of nanometric electrodeposited Co films and Co/Cu layered structures: influence of magnetic layer thickness”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 421, 194-206, 2017. [19] K.E.Meyer, G.P.Felcher, S.K.Sinha, I.K.Schuller, “Models of diffraction from layered ultrathin coherent structures”, Journal of Applied Physics, 52, 6608-6610, 1981. [20] N. Rajasekaran, L. Pogany, A. Revesz, B.G. Toth, S. Mohan, L. Peter, I. Bakonyi, “Structure and giant magnetoresistance of electrodeposited Co/Cu multilayers prepared by two-pulse (G/P) and three-Pulse (G/P/G) plating”, Journal of Electrochemical Society, 161, D339-D338, 2014. [21] N. Rajasekaran, J. Mani, B.G. Toth, G. Molnar, S. Mohan, L. Peter, I. Bakonyi, “Giant magnetoresistance and structure of electrodeposited Co/Cu multilayers: the influence of layer thicknesses and Cu deposition potential”, Journal of Electrochemical Society, 162, D204-D212, 2015. [22] M. Jafari Fesharaki, K. Neurohr, L. Peter, A. Revesz, L. Pogany, G. Molnar, I. Bakonyi, “Influence of Pb additive to the space layer on the structure and giant magnetoresistance of electrodeposited Co/Cu multilayers”, Journal of Electrochemical Society, 163, D485-D492, 2016. [23] K. Neurohr, L. Pogany, B.G. Toth, A. Revesz, I. Bakonyi, L. Peter, “Electrodeposition of Ni from various non-aqueous media: the case of alcoholic solutions”, Journal of Electrochemical Society, 162, D256-D264, 2015.



فایل مقاله
تعداد بازدید: 221
تعداد دریافت فایل مقاله : 10