Influence of the substrate choice on the L1 phase formation of post-annealed Pt/Fe and Pt/Ag/Fe thin films

Abstract

Pt/Fe and Pt/Ag/Fe layered films were deposited by DC magnetron sputtering on MgO(001), SrTiO3(001), and Al2O3(0001) single crystalline substrates at room temperature. The films were post-annealed between 623 K and 1173 K for 30 s in flowing N2 atmosphere. The onset of the L10-FePt phase formation in films deposited on MgO(001) and SrTiO3(001) substrates was observed after annealing between 773 and 873 K, while chemical L10 ordering sets in for Pt/Fe bilayers on Al2O3(0001) at lower temperatures accompanied by strong (001)-texture. It is concluded that elastic stress, arising from the difference in thermal expansion coefficients between film and substrate, promotes ordering and texture formation.

Comparing the structural and magnetic properties of FePt/MgO/Si and FePt/Ag/Si granular nanolayers

“…Fe/Pt/Fe is aligned with (001) crystal direction after annealing at 673 °C [13]. This occurs at 600 °C of annealing temperature in the case of FePt/Ag/SiO2 [9] and at annealing temperature of 550 °C for [FePt/Ag] n multilayers [7].…”

“…The growth of nanometric FePt layers on MgO layer [11,12] gives rise to controlling the size and making these nanoparticles orient crystally [13] in L1 0 -fct compound ordering phase. The surface of MgO is uniform with tiny grains, and the aligned crystal growth of FePt nanoparticles on it is possible [14].…”

Influence of Separate-Layers’ Thicknesses and Interfaces on the Phase Composition and Magnetic Properties of Multilayer Pt/Fe Film Compositions

“…Актуальной задачей современной науки и техники является создание термически стабильных магнитных накопителей информации со сверхвысокой плотностью записи [1][2][3][4][5][6]. Одними из наиболее перспективных материалов являются наноразмерные плёночные композиции на основе FePt с упорядоченной фазой L1 0 -FePt, которой присущи высокие значения коэрцитивной силы (H c  1600 кА/м) и энергии магнитокристаллической анизотропии (K u  710 6 Дж/м 3 ) [3][4][5][6][7][8][9][10]. Они способны обеспечить термическую стабильность носителя записи даже при малых размерах его зёрен ( 3 нм), что увеличит максимально возможную плотность магнитной записи до  7 Тбит/см 2 [11][12][13][14][15][16][17][18].…”

Effect of an Additional Ag Layer on Formation of the Ordered $L1_0$-FePt Phase in Ag (0; 7.5 nm)/Fe$_{50}$Pt$_{50}$ (15 nm)/SiO$_2$ (100 nm)/Si(001) Films

“…Впорядкована фаза L1 0 -FePt утворюється з невпорядкованої фази А1-FePt після осаджування на нагріту підкладинку або після про-ведення відпалу [3][4][5][6][7][8][9][10].…”

“…Зниження температури впорядковування може бути досягнуто впливом багатьох чинників, у тому числі фізико-технологічних па-раметрів одержання [3,4], за рахунок впливу підкладинки [5], до-давання легувальних елементів [4,[6][7][8], використання багатошаро-вих структур [9].…”