Формирование магнитоэлектрических слоистых структур Co/ЦТС методом ионно-лучевого распыления

Abstract

В данной работе показано, что в слоистых магнитоэлектрических структурах Co/PbZr0,45Ti 0,55O3, полученных методом ионно-лучевого распыления – осаждения, существенное влияние на формирование магнитоэлектрических свойств оказывает адгезия металлического слоя к сегнетоэлектрической подложке. Адгезия возникает за счет воздействия высокоэнергетической составляющей потока распыляемых атомов кобальта на подложку с образованием приповерхностных точечных дефектов. Это позволяет получать гладкие слои ферромагнитного металла на поверхности сегнетоэлектрической подложки и, соответственно, плоскопараллельные границы ферромагнетик/сегнетоэлектрик, что приводит к локализации области взаимодействия ферромагнитной и сегнетоэлектрической компонент в непосредственной близости от границ раздела (интерфейсов) и появлению интерфейсного магнитоэлектрического эффекта. В гетероструктурах Co (2 мкм)/ЦТС (280 мкм)/Co (2 мкм), полученных на планаризованных ионно-лучевым методом сегнетокерамических подложках, магнитоэлектрический эффект выше, чем в аналогичных гетероструктурах на механически полированных подложках и составляет 9,6 мВ/А (7,6 мВ/(см∙Э)). Данные структуры характеризуются повышенной термостабильностью и воспроизводимостью магнитоэлектрических характеристик. Метод ионно-лучевого распыления – осаждения позволяет полностью отказаться от клеевого соединения и перейти к массовому производству магнитоэлектрических устройств средствами микроэлектроники.