Effects of Ag Seed Layer on the Magnetic Properties and the Microstructural Evolution of SmCo/Cr Thin Films

Ag 씨앗층이 SmCo/Cr 박막의 자기적 특성과 미세구조에 미치는 영향

  • 이성래 (고려대학교 재료금속공학부) ;
  • 고광식 (고려대학교 재료금속공학부) ;
  • 김영근 (고려대학교 재료금속공학부)
  • Published : 2001.04.01

Abstract

The effects of an Ag seed layer on the magnetic properties and the microstructural evolution of SmCo/Cr thin films deposited on glass substrates were investigated. Coercivity of the films is 2.0 kOe when the thickness of Ag seed layer was 1nm thick, but it increased to 2.7 kOe when the Ag seed layer thickness is 3 nm. The increase of coercivity for film with 3 nm-thick Ag is due to roughness of Cr and grain size of Cr by the Ag microbumps. Ar partial pressure influenced on the formation of Ag microbumps, for example, they were formed at 5 mTorr when Ag thickness was 1 nm. The mechanism of magnetization reversal of the SmCo films changed from domain wall motion to domain rotation as the Ag inserted. This was thought to be due to inhibition of domain wall motion by the reduction of Cr grain size and the increase of roughness.

유리 기판위에 증착한 Ag 씨앗층이 SmCo/C자막의 미세구조 변화와 자기적 특성에 미치는 영향을 연구하였다. Ag층의 두께가 1nm인 경우 Cr의 거칠기와 입자크기, 그리고 (110)배향성이 감소되어 SmCo/Cr/Ag박막의 보자력 및 각형비가 감소하였다 Ag의 두께가 3 nm인 경우 Ag 씨앗층은 섬형화되어 Cr 하지층의 거칠기가 증가하고 Cr(110)배향성의 증가 그리고 결정립 크기를 감소시켜 보자력이 다시 증가되었다. Ag층의 섬형화에 의한 마이크로 범프효과는 스퍼터 증착분압에 크게 영향을 받았다. 즉 증착 분압이 30 mTorr인 경우 Ag 층의 두께가 3 nm일 때 그 현상이 나타났으나, 5 mTorr에서는 1 nm 두께에서 마이크로 범프 효과가 관측되었다. 두께가 3 nm인 Ag 씨앗층의 도입은 자화반전 거동을 자구벽이동에서 자구회전거동으로 변화시켰으며, 이는 Cr 결정립 크기 감소에 의해 증가된 결정립계가 pinning site로 작용하여 SmCo 자성층의 자구벽이동을 방해하였기 때문이다.

Keywords

References

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