Low Temperature Physics: 38, 826 (2012); https://doi.org/10.1063/1.4752095 (9 pages)
Физика Низких Температур: Том 38, Выпуск 9 (Сентябрь 2012), c. 1041-1052    ( к оглавлению , назад )

Межслойное обменное взаимодействие в многослойных магнитных системах Fe/Cr/Fe (Обзор)

Н.М. Крейнес, Д.И. Холин

Институт физических проблем им. П.Л. Капицы РАН, ул. Косыгина, 2, г. Москва, 119334, Россия
E-mail: kreines@kapitza.ras.ru

С.О. Демокритов

Westfälische Wilhelms-Universität Münster, 2 Corrensstraße, Münster 48149, Germany

Статья поступила в редакцию 15 марта 2012 г.

Аннотация

Бурный всплеск интереса к исследованию многослойных магнитных структур начался в середине 80-х годов ХХ века и был связан с существенным прогрессом в технологии получения сверхтонких металлических пленок. В течение нескольких лет в этих структурах были обнаружены крайне интересные как с фундаментальной, так и с прикладной точки зрения явления: антипараллельное упорядочение ферромагнитных слоев, гигантское магнитосопротивление, знакопеременные осцилляции межслойного обмена, неколлинеарное межслойное упорядочение магнитных моментов. Все это, а также близость используемых для получения образцов технологий к традиционно применяемым в микроэлектронике, сулило огромные перспективы для развития компактных датчиков магнитного поля, энергонезависимой памяти для электронных устройств и т.п. На сегодняшний день некоторые из этих возможностей уже реализованы в массовых коммерческих изделиях (например, считывающие головки жестких дисков), а другие еще ждут своего часа. Признанием важности сделанных в данной области открытий можно считать Нобелевскую премию 2007 года, которая была присуждена А. Ферту и П. Грюнбергу с формулировкой «за открытие эффекта гигантского магнитосопротивления». Особое место в этих работах занимала система Fe/Cr/Fe. Именно в ней впервые наблюдались практически все наиболее интересные явления, вызвавшие настоящий бум в физике магнитных пленок. Тем не менее природа обменного взаимодействия в этой системе до недавних пор вызывала большие споры. В первую очередь, это было связано со сложной фазовой диаграммой хромовой прослойки и сильным влиянием на свойства образца технологического совершенства изучаемой структуры. Дан краткий обзор основных экспериментальных и теоретических работ, посвященных изучению многослойных систем Fe/Cr/Fe, а также изложены результаты собственных исследований авторов (проведенных с группой соавторов), которые в значительной степени проясняют вопрос о механизме межслойного взаимодействия в указанной системе.

PACS: 75.60.Ej Кривые намагничивания, гистерезис, эффект Баркхаузена и связанные эффекты;
PACS: 75.70.Cn Магнитные свойства вблизи гpаницы pаздела (многослойные стpуктуpы,свеpхpешетки, гетеpoстpуктуpы);
PACS: 76.50.+g Ферромагнитный, антиферромагнитный и ферримагнитный резонансы; спин-волновой резонанс.

Ключевые слова: многослойные магнитные структуры, обменное взаимодействие, кривые намагничивания.