[Pt/Co/Ta]n多层膜材料磁各向异性的调控研究

调控铁磁薄膜材料的磁各向异性是构建低功耗、高密度磁存储器件的关键问题。本文系统地研究了[Pt/Co/Ta]n多层膜材料的磁各向异性随Co层厚度和周期数n的演变规律，并阐明其影响机理。结果表明：磁性多层膜的磁各向异性不仅取决于重金属Pt和Ta的5d电子与Co 3d电子的界面轨道杂化，还取决于薄膜界面质量。随着Co层厚度的增加，界面各向异性能迅速减小，导致薄膜由垂直磁各向异性逐渐转变为面内磁各向异性，磁各向异性能显著降低。另外，随着多层膜周期数的增加，薄膜表面的粗糙度增加，导致（111）织构破坏，进而使得Co的易磁化方向逐渐向面内倾倒，磁各向异性能下降。