Mạ NANO - Phần 1: Chế tạo màng từ điện tử trở đa lớp CuNiCo/Cu trên đế n-Si bằng phương pháp mạ xung dòng

Bài báo trình bày một số kết quả nghiên cứu về việc chế tạo lớp phủ đa lớp cấu trúc nano luân phiên từ tính CuNiCo/không từ tính Cu/CuNiCo... trên đế n-(100)Si từ một dung dịch duy nhất bằng phương pháp mạ xung dòng hình chữ nhật. Việc lựa chọn các thông số xung dòng có ảnh hưởng quyết định đến biến thiên từ điện trở MR của lớp phủ. Các nghiên cứu về cấu trúc (XRD, AMF, SEM) minh hoạ vi cấu trúc của lớp phủ có hiệu ứng MR tương ứng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mạ NANO - Phần 1: Chế tạo màng từ điện tử trở đa lớp CuNiCo/Cu trên đế n-Si bằng phương pháp mạ xung dòng T¹p chÝ Hãa häc, T. 44 (1), Tr. 62 - 66, 2006 m¹ nano PhÇn I - ChÕ t¹o mµng tõ ®iÖn trë ®a líp CuNiCo/Cu trªn ®Õ n-Si b»ng ph ¬ng ph¸p m¹ xung dßng §Õn Tßa so¹n 30-5-2005 Ng« Quèc QuyÒn1, NguyÔn ThÞ Quúnh Anh1, Ph¹m Trung S¶n2, Tr ¬ng Anh Khoa2 1 ViÖn Hãa häc, ViÖn Khoa häc v$ C«ng nghÖ ViÖt Nam 2 Ph©n viÖn Khoa häc vËt liÖu, ViÖn Khoa häc v$ C«ng nghÖ ViÖt Nam summary Galvanostatic pulse plating opens the possibility of efficient and inexpensive fabrication of magnetoresistive nanostructured multilayers of CuCoNi/Cu system on n-Si. In this paper, we demonstrate that the electrodeposition from a single electrolyte containing Cu2+, Ni2+ and Co2+ can be controlled exactly by pulse plating parameter and that the magnetoresistive (MR) properties of different multilayers are observed in a large variation up to 7%. Structural characterization by XRD, SEM and AFM has also revealed a correlation between the nanostructure of the multilayers and the observed MR effect. I - Më ®Çu khoa häc Ph¸p (do A. Fert ®øng ®Çu [1a]) v §øc (do P. Grunberg [1b]) ph¸t hiÖn v o nh÷ng VËt liÖu m ng máng tõ tÝnh (cøng v mÒm) n¨m 80 cña thÕ kû tr íc, lóc ®Çu ® îc chÕ t¹o ng y c ng ® îc sö dông réng r#i trong nhiÒu chñ yÕu b»ng c¸c ph ¬ng ph¸p vËt lý truyÒn lÜnh vùc nh tõ ®iÖn tö (trong c«ng nghÖ IC) v thèng tèn kÐm nh MBE (molecular beam tõ ®iÖn c¬ (chÕ t¹o c¸c vi linh kiÖn MEMS) còng epitaxy), c«ng nghÖ phón x¹ nhiÒu bia, c«ng nh trong m«i tr êng l u tr÷ sè liÖu (chÕ t¹o c¸c nghÖ l¾ng ®äng lase xung ë ®iÒu kiÖn ch©n ®Çu ghi v ®äc th«ng tin). kh«ng cao, víi bÒ d y cì nanomet. Song gÇn ®©y c¸c nh khoa häc trong lÜnh vùc n y rÊt Tuú theo ®èi t îng sö dông, vËt liÖu m ng quan t©m ®Õn viÖc chÕ t¹o vËt liÖu m ng máng máng ® îc chÕ t¹o b»ng c«ng nghÖ ®Æc biÖt ®Ó GMR b»ng ph ¬ng ph¸p kiÓu m¹ ®iÖn hãa [2 - cã ® îc tÝnh chÊt tõ tÝnh mong muèn, ch¼ng h¹n 4], sö dông thiÕt bÞ ®¬n gi¶n, tiÕn h nh ë ®iÒu ®Ó chÕ t¹o van spin cã tõ ®iÖn trë khæng lå kiÖn nhiÖt ®é th êng v ¸p suÊt phßng, trªn c¬ (Giant Magnetoresistive-GMR), vËt liÖu m ng së mét dung dÞch m¹ duy nhÊt v nhËn ® îc c¸c máng GMR ®ßi hái ph¶i cã cÊu tróc nano, lu©n líp phñ cã cÊu tróc nano (v× vËy cã tªn gäi m¹ phiªn ®a líp kim lo¹i (hoÆc hîp kim) tõ tÝnh v nano) víi chÊt l îng tõ tÝnh kh«ng thua kÐm so kh«ng tõ tÝnh, t¹o ra tõ ®iÖn trë biÕn thiªn phô víi c¸c ph ¬ng ph¸p vËt lý ®¾t tiÒn [5]. thuéc v o tõ tr êng b#o hßa H (khi H = 0 th× RH = R0max; cßn H t¨ng th× RH gi¶m; hiÖu øng MR Trong b i b¸o n y, chóng t«i tr×nh b y mét l ©m v b»ng R/R0 = (RH-R0)/R0, ®é biÕn sè kÕt qu¶ nghiªn cøu vÒ viÖc chÕ t¹o líp phñ ®a thiªn MR cã thÓ ®¹t tõ 5 ÷10%). líp cÊu tróc nano lu©n phiªn tõ tÝnh VËt liÖu m ng máng GMR ® îc c¸c nh CuNiCo/kh«ng tõ tÝnh Cu/CuNiCo ... trªn ®Õ n- 62 (100)Si tõ mét dung dÞch duy nhÊt b»ng ph ¬ng ph¸p m¹ xung dßng h×nh ch÷ nhËt. ViÖc lùa chän c¸c th«ng sè xung dßng cã ¶nh h ëng x = [ 4 ( )] Dt 2 1 t2 1/ 2 (3) quyÕt ®Þnh ®Õn biÕn thiªn tõ ®iÖn trë MR cña D l h»ng sè khuÕch t¸n líp phñ. C¸c nghiªn cøu vÒ cÊu tróc (XRD, Theo [6], tõ (1), (2), (3) rót ra cho ®iÒu kiÖn AMF, SEM) minh ho¹ vi cÊu tróc cña líp phñ thùc tiÔn cña m¹ xung l : cã hiÖu øng MR t ¬ng ...