اثر Co در مغناطو مقاومت نانوساختارهاي Ni-Cu/Cu

Influence of Co on the Magnetoresistance of Ni-Cu/Cu Multilayers

در اين پژوهش چندلايه اي هاي Ni-Cu/Cu از الكتروليت تك حمام سولفات/سولفاميت با استفاده از روش الكتروانباشت از دو محلول خالص بدون Co و ناخالص با 2/0 درصد Co در مد گالوانواستات-پتانسيواستات در پتانسيل انباشت بهينه شده Cu تهيه شد. اندازه گيري هاي مغناطو مقاومت در دماي اتاق براي چندلايه اي هاي Ni-Cu/Cu به عنوان تابعي از ضخامت لايه غيرمغناطيس Cu براي هر دو الكتروليت خالص و ناخالص انجام شد. منحني هاي مغناطو مقاومت حاكي از مغناطو مقاومت ناهمسانگرد براي چندلايه اي ها در الكتروليت خالص و مغناطو مقاومت بزرگ براي چندلايه اي ها در الكتروليت ناخالص بود، طوري كه بيشينه ي مقدار مغناطو مقاومت براي چندلايه اي Ni-Cu/Cu با ضخامت nm4/2/nm3 به دست آمد. بررسي ساختاري چندلايه اي ها توسط الگوي پراش اشعه ي ايكس انجام شد. الگوي پراش اشعه ي ايكس حضور قله هاي ماهواره اي كه دلالت بر وجود ساختار ابرشبكه اي بود را تأييد كرد. ضخامت اسمي چندلايه اي ها nominalΛ با ضخامت حاصل از الگوي پراش اشعه ايكس XRDΛ مقايسه شد كه همخواني قابل توجهي داشت. مورفولوژي نمونه ها با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي انجام شد كه دلالت بر يكنواختي انباشت در حين فرايند لايه نشاني داشت. در نهايت مغناطش نمونه ها نيز با استفاده از مغناطوسنج نمونه مرتعش بررسي شد. نتايج نشان داد با كاهش ضخامت لايه ي غيرمغناطيس Cu وادارندگي كاهش و مغناطش اشباع افزايش مي يابد.

In this study, Ni-Cu/Cu multilayers from a single sulfate/sulfamate bath using electrodeposition method from two solutions; ultrapure solution (without impurity of Co) and impure solution (with 0.2% Co) in galvanostat/potentiostat (G/P) mode was prepared at optimized Cu deposition potential. Magnetoresistance (MR) measurements were performed at room temperature for the Ni-Cu/Cu multilayers as a function of (Cu) layer thickness for both ultrapure and impure electrolytes. The magnetoresistance curves represent an anisotropic magnetoresistance (AMR) for multilayered samples prepared by ultrapure electrolyte and giant magnetoresistance (GMR) by impure electrolyte, so that the maximum GMR value was obtained for Ni-Cu/Cu multilayer with 3.0nm/4.2nm thickness. The X-ray diffraction pattern (XRD) was used for structural analysis of multilayer films. The XRD pattern confirmed the presence of satellite peaks, indicating the existence of a superlattice structure. The nominal thickness of the multilayers (Λnominal) was compared with the thickness of the X-ray diffraction pattern (ΛXRD), which was significantly consistent.. The morphology of the samples was performed using scanning electron microscopy (SEM) which implies uniformity of deposition during the layering process. The results showed that with decreasing thickness of nonmagnetic layer (Cu) the coercivity decreased and saturation magnetization increased.