Ho3+掺杂CNGG晶体光纤的LHPG法制备与光学特性研究

本文通过低能离子束(LEIB)改性技术，实现了钯钴(Pd/Co)多层膜垂直磁各向异性(PMA)的精准调控。研究发现钴层存在自然氧化现象，离子轰击可诱导结构无序化从而梯度调控PMA强度，结合光刻技术成功制备出500 nm宽度的磁各向异性图案化结构，为高密度磁存储器件和自旋电子学(MRAM/TMR)应用提供了新思路。

　　

Highlight

我们通过离子束改性技术实现了钯钴(Pd/Co)多层膜垂直磁各向异性(PMA)的局部精准调控。首先采用多种探测深度的技术证实：通过溅射法制备的具有PMA特性的Pd/Co多层膜中，钴元素存在部分氧化现象，这可能是由于大气氧穿过钯覆盖层扩散所致。

Experimental

Pd/Co多层膜在1×1 cm²的Si(001)衬底上通过磁控溅射生长。所有样品均采用相同结构：1.2 nm Pd/(0.6 nm Pd/0.3 nm Co)₂₀/2.4 nm Pd/Si(001)，总厚度21.6 nm。

Growth and characterization

溅射过程中氩气(Ar)压力显著影响Co/Pd多层膜的矫顽力（如图1所示）。随着Ar压力增加，室温下垂直磁场测量的磁滞回线显示矫顽场逐渐增大，但所有样品均保持高M_r/M_s比和方形回线特征，表明强烈的PMA特性。

Conclusions

通过X射线吸收近边结构(XANES)和不同能量光电子能谱证实，具有PMA特性的Co/Pd多层膜中钴存在部分氧化。这种氧化现象可能源于大气氧的扩散，导致顶部钴层氧化程度高于底层。该发现对钴基磁性器件的性能优化具有重要意义。