Regensburg 2002 – scientific programme

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SYME: Mechanical Properties of Thin Films

SYME 3: Mechanical Stresses and Plasticity

SYME 3.4: Talk

Tuesday, March 12, 2002, 12:15–12:30, H 4

Spannungs- und Mikrostrukturentwicklung in antiferromagnetischen NiO- und NiMn-Schichten während einer Wärmebehandlung — •Winfried Brückner, Michael Hecker, Jürgen Thomas, Stevka Groudeva-Zotova, Dieter Elefant und Claus M. Schneider — Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, PF 270116, 01171 Dresden

NiO- und NiMn-Schichten werden als magnetische Pinning-Schichten in Spin-Valve-Schichtsystemen angewandt. Spannungen haben (a) Einfluß auf das magnetische Verhalten im Schichtsystem und (b) indizieren sie mikrostrukturelle Änderungen während einer Wärmebehandlung.

Die Spannungsentwicklung von gesputterten NiO- und NiMn-Schichten wurde in-situ während thermischer Behandlungen bis 650 bzw. 500 C bestimmt. Die Ergebnisse werden gemeinsam mit Ergebnissen mikrostruktureller Untersuchungen (TEM, Röntgenbeugung) und Messungen elektrischer und magnetischer Eigenschaften diskutiert.

Die abgeschiedenen NiO-Schichten besitzen eine Ni-reiche Zusammensetzung und sehr hohe Druckspannungen. Die Spannungen vermindern sich bei Wärmebehandlung stark durch Abbau des Ni-Überschusses im NiO und durch Ni-Ausscheidungen an der Oberfläche. Die NiMn-Schichten werden als ungeordnete (schwach ferromagnetische) metastabile kubische Phase abgeschieden und erst während der Wärmebehandlung signalisiert eine deutliche Spannungsänderung zwischen 300 und 400 C die Ausbildung der geordneten antiferromagnetischen tetragonalen Gleichgewichtsphase.