Magnetic and Magneto-Optical Properties of $Mn_{1-x}Cr_xPt_3$ Ordered Alloy Films

$Mn_{1-x}Cr_xPt_3$ 박막의 자기 및 자기광학 특성

$Mn_1-xCr_xPt_3$ alloy films have been prepared by depositing (Mn, Cr)/Pt multilayers using a rf magnetron sputterer followed by heat treatment. Small and wide angle x-ray diffractometry, magnetic hysteresis loops and Kerr rotation angle spectra of the films have been measured and used to investigate structural, magnetic and magneto-optic properties of the films. The films had a crystal structure of ordered AuCu$_3$ type and the strong preferred orientation of a (111)plane parallel to the film surface. The saturation magnetization of the films was decreased with Cr content reaching almost zero near x=0.58 and then increased for further increasement of Cr content up to x=0.77 over that stayed almost constant. This indicated that Cr atoms were antiferromagnetically coupled with Mn atoms. The magnetic easy axis of MnPt$_3$(x=0) film was parallel to the film surface but those of the films with x$\geq$0.58 increased as Cr content increased reaching about 4 kOe at x=1(CrPt$_3$). The dependence of the Kerr rotation angle on the Cr content was similar to that of the saturation magnetization on the Cr content. The films with x=0.77 and x=1 showed the larger Kerr rotation angle at the wavelengths of near infrared compared to the magneto-optic recording medium, TbFeCo, currently being used.

Mn1-xCrxPt3 합금 박막을 유리기판상에 rf 마그네트론 스퍼터법으로 전이금속(Mn, Cr)과 Pt층을 적층하여 증착한우 열처리함으로써 제조하였다. 제조한 박막들의 소각 및 광각 x-선 회절 분석, 자기 히스테리시스 루우프, 커 스펙트럼을 실온에서 조사했다. 제조한 박막들은 (111)면이 막면에 평행으로 강하게 우선 배향된 AuCu3 형의 규칙합금 구조를 나타냈다. 포화자화는 Cr 치환량(x)이 증가함에 따라 감소하다가 x=0.58 부근에서 영에 가까워진 후 다시 증가하여 x=0.77 이상에서는 거의 일정한 값을 나타냇다. 이것은 페로자성인 MnPt3(x=0)에 Cr을 치환하며, Cr의 자기모멘트가 Mn과 반강자성적으로 결합하여포화자화가 감소하다가 Cr 치환량이 더욱 증가하면 Cr의 기여가 지배적이 되어 다시 증가하기 때문으로 생각된다. MnPt3의 경우에는 자화용이축이 막면에 평행이었으며, Cr 치환량이 증가합에 따라 수직자기이방성이 증가하여 x=0.58 이상에서는 수직자화막이 얻어졌다. 또한, 이 영역에서 Cr 치환량이 증가함에 따라 보자력도 증가하여 x=0.58 이상에서는 수직자화막이 얻어졌다. 또한, 이 영역에서 Cr 치환량이 증가함에 따라 보자력도 증가하여 CrPt3의 경우에는 약 4 kOe의 큰 값을 나타냈다. Cr 치환량에 따른 커 회전각의 변화 추이는 포화지화의 변화 추이와 경향이 유사했다. x=0.77과 x=1의 경우에는 근적외선 영역에서의 커 회전각이 기존의 광자기기록매체인 TbFeCo를 능가했다.