Tóm tắt (luận văn bằng tiếng Anh)

Lần đầu tiên, hệ màng mỏng đa lớp 10 đã được nghiên cứu. Kết quả cho thấy độ lớn trường trao đổi dịch và năng lượng dị hướng từ vuông góc lớn đã thu được ở dưới nhiệt độ blocking TB ~ 240 K. Sự phụ thuộc của hiện tượng trao đổi dịch vào chiều dày các lớp cũng đã được xem xét. Hướng của trục dễ phụ thuộc mạnh vào chiều dày của cả hai lớp Co và MnPd. Nguồn gốc của dị hướng từ vuông góc được gán cho hiệu ứng từ đàn hồi do sự hình thành của hợp kim CoPd ở mặt tiếp xúc giữa lớp Co và MnPd.

Để giải thích cơ chế của hiện tượng trao đổi dịch vuông góc, một mô hình hiện tượng luận đã được đề xuất trong đó sự thăng giáng của các spin lớp MnPd ở mặt tiếp xúc đóng một vai trò quan trọng. Ngoài ra, hệ màng đa lớp còn thể hiện hiệu ứng dị thường liên quan tới dị hướng cảm ứng từ trường, tức là, quá trình làm nguội trong từ trường song song với bề mặt màng làm tăng cường tính dị hướng vuông góc thay vì từ trường làm nguội vuông góc.

Preface 1

Chapter 1 Introduction

1.1 Background 3

1.2 Overview on exchange bias 6

1.3 Previous studies on perpendicular exchange bias 12

Chapter 2 Experimental

2.1 Introduction 15

2.2 Sample preparation 15

2.3 Experimental techniques 18

2.3.1 Glancing incident X-ray diffraction 18

2.3.2 Field emission scanning electron microscope 18

2.3.3 Stylus-method profilemetry 19

2.3.4 Energy dispersive X-ray spectrometer 19

2.3.5 Wavelength dispersive X-ray spectrometer 20

2.3.6 Magnetization hysteresis loops 21

2.3.7 Magnetization – temperature curve 22

2.3.8 Magnetic force microscope & atomic force microscope 22

Chapter 3 Experimental results

3.1 Introduction 23

3.2 Crystallographic structure 23

3.2.1 Glancing incident X-ray diffraction 23

3.2.2 Cross-section observation 25

3.3 Magnetic properties 25

3.3.1 Domain observation 26

3.3.2 Magnetization hysteresis loops at low temperature 26

3.3.3 Magnetization hysteresis loops at room temperature 30

3.3.4 Temperature dependence of magnetization in MnPd/Co

multilayers 36

Chapter 4 Discussions

4.1 Introduction 37

4.2 Crystallographic structure 37

4.2.1 Glancing incident X-ray diffraction 37

4.2.2 Cross-section observation 38

4.3 Magnetic properties 38

4.3.1 Domain observation 39

4.3.2 Thickness dependence of exchange bias 39

4.3.2.1 Co thickness dependence of exchange bias 39

4.3.2.2 MnPd thickness dependence of exchange bias 41

4.3.3 Perpendicular magnetic anisotropy in MnPd/Co

multilayers 43

4.3.3.1. Perpendicular anisotropy at low temperature 44

4.3.3.2. Perpendicular anisotropy at room temperature 46

4.3.3.3. Effect of annealing on perpendicular anisotropy 46

4.3.3.4. Anomalous field induced anisotropy 50

4.3.4 Temperature dependence of magnetization in MnPd/Co

multilayers 51

4.4 Explanation of exchange bias coupling mechanism 52

Conclusions and further direction 56

References 5