Структура и магнитные свойства пленок и массивов нанополосок Со с конкурирующими анизотропиями тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат наук Козлов Алексей Гавриилович

• Козлов Алексей Гавриилович
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Козлов Алексей Гавриилович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Наведенная магнитная анизотропия

1.1.1. Магнитная анизотропия, наведенная наклонным осаждением

1.1.2. Магнитная анизотропия, наведенная ступенями подложки

1.2. Явление электромиграции. Феномен самоорганизации атомных ступеней вицинальной поверхности

1.3. Магнитные нанопроволоки и нанополоски

1.4. Системы с конкурирующими магнитными анизотропиями

1.5. Массивы нанопроволок. Магнитостатическое взаимодействие

1.6. Выводы

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

2.1. Управление морфологией вицинальной поверхности Б1(111)

2.2. Сканирующая туннельная микроскопия

2.3. Дифракция быстрых электронов

2.4. Осаждение монокристаллических пленок в сверхвысоком вакууме

2.4.1. Формирование буферного слоя Си

2.4.2. Осаждение монокристаллических пленок ^

2.5. Осаждение поликристаллических пленок

2.6. Электронно-лучевая литография

2.7. Сфокусированное ионное травление

2.8. Атомно- и магнитно-силовая микроскопия

2.9. Магнитометр на основе магнитооптического эффекта Керра

2.10. Керр-микроскопия

2.11. Индукционный метод исследования магнитных свойств

ГЛАВА 3. СТРУКТУРНЫЕ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ПЛЕНОК Ш, ВЫРАЩЕННЫХ НА ПОДЛОЖКАХ С РАЗЛИЧНОЙ МОРФОЛОГИЕЙ ПОВЕРХНОСТИ

3.1. Формирование рельефа подложек для получения монокристаллических

пленок

3.1.1. Модификация поверхности кремния высокотемпературным отжигом

3.1.2. Модификация поверхности высокотемпературным отжигом постоянным

током с подпылением Cu

3.2. Структура и ростовые процессы монокристаллических пленок Co, выращенных на поверхности кремния с эшелонами и макроэшелонами атомных ступеней

3.3. Магнитные параметры и доменная структура монокристаллических пленок Co, выращенных на поверхности Si(111) с эшелонами и макроэшелонами атомных ступеней

3.4. Магнитные свойства монокристаллических и поликристаллических пленок Co, выращенных на вицинальных подложках с поверхностной фазой Si(111)-5.55x5.55-Cu

3.5. Структура и магнитные свойства монокристаллических пленок Co выращенных на вицинальной поверхности кремния с равномерным распределением моноатомных ступеней

3.6. Магнитные свойства и магнитная структура наклонно осажденных поликристаллических пленок Co выращенных на оксиде кремния

3.7. Выводы

ГЛАВА 4. МАГНИТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И ДОМЕННАЯ СТРУКТУРА МАССИВОВ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ И МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ НАНОПОЛОСОК Co

4.1. Влияние магнитного взаимодействия на магнитные параметры массивов нанополосок

4.2. Магнитные свойства и доменная структура поликристаллических наклонно осажденных нанополосок

4.2.1. Магнитные параметры массивов наклонно осажденных полосок. Угол падения молекулярного пучка 0 = 70°

4.2.2. Магнитные параметры массивов наклонно осажденных полосок. Угол

падения молекулярного пучка 0 = 60°

4.2.3. Доменная структура наклонно осажденных массивов нанополосок

4.3. Магнитные параметры и доменная структура массивов монокристаллических нанополосок с поперечной анизотропией

4.4. Выводы

Заключение

Список сокращений

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структура и магнитные свойства пленок и массивов нанополосок Со с конкурирующими анизотропиями»

ВВЕДЕНИЕ

Изучение доменной структуры и механизмов перемагничивания массивов магнитных нанополосок представляет интерес в первую очередь с прикладной точки зрения. В настоящее время на основе эффекта перемещения доменных границ в нанополосках активно разрабатываются новые типы энергонезависимой магнитной памяти [1, 2] и логических устройств [3-7]. Кроме практического применения наноструктур, также требуют особого внимания фундаментальные исследования, позволяющие прийти к пониманию взаимосвязи между параметрами наноразмерных систем и их функциональными свойствами. В массивах близко расположенных магнитных нанополосок реализуется магнитостатическая связь между полосками, которая играет важную роль в процессах перемагничивания и существенно влияет на критические поля каждой полоски, спиновую динамику и магнитотранспортные свойства [8, 9]. Существование в системе магнитосвязанных нанополосок такого параметра, как анизотропия формы, приводит к замыканию магнитного потока на полюсах соседних полосок. Если в такой системе индуцировать магнитную анизотропию, которая будет направлена под углом к оси нанополосок, то это приведет к изменению магнитной конфигурации каждой нанополоски в массиве, за счет появления ламинарной доменной структуры, образованной доменами с антипараллельной ориентацией намагниченности [10]. Кроме того, вследствие магнитного взаимодействия, домены в ближайших нанополосках будут выстраиваться таким образом, чтобы намагниченность в них была сонаправлена. Варьируя шириной нанополосок, можно контролировать соотношение энергий магнитных анизотропий, а изменяя расстояние между нанополосками и их количество в массивах - величину магнитостатической энергии. Это позволит управлять коллективным магнитным поведением при перемагничивании нанополосок. В настоящее время, детально исследованы отдельные нанополоски с конкурирующими анизотропиями. Однако системы, состоящие из конечного числа взаимодействующих между собой нанополосок, изучены недостаточно.

Цели и задачи

Цель работы состоит в исследовании магнитных свойств и доменной структуры массивов поликристаллических и монокристаллических магнитно -связанных нанополосок Co, в которых реализованы две наведенные магнитные анизотропии.

Для осуществления поставленной цели решены следующие задачи.

- Сформировать монокристаллические и поликристаллические магнитные пленки кобальта, с наведенной одноосной магнитной анизотропией на подложках Si(111) и SiO2, покрытых буферным слоем немагнитного металла. Исследовать влияние рельефа подложки и ростовых процессов на анизотропные свойства полученных пленок.

- Из полученных поликристаллических и монокристаллических магнитных пленок сформировать массивы нанополосок с различным числом элементов в массиве и различными геометрическими размерами.

- При помощи экспериментальных и аналитических методов исследования, получить данные о магнитных свойствах, доменной структуре и механизмах перемагничивания.

- для детального анализа поведения векторов намагниченности в доменах и доменных границах, провести микромагнитное моделирование процессов перемагничивания.

Достоверность полученных научных результатов

Результаты, представленные в данной работе, получены на основе экспериментов проведенных на современном научном оборудовании, с использованием аналитических методов. Достоверность результатов также обеспечивалась набором взаимодополняющих методик, воспроизводимостью получаемых результатов. Полученные результаты опубликованы в научных изданиях, входящих в базы цитирования Scopus и Web of Science.

Положения, выносимые на защиту

1. Изменение локальной плотности ступеней вицинальной подложки, позволяет управлять энергией наведенной магнитной анизотропии, плотностью доменных границ и полями переключения в магнитных монокристаллических пленках.

2. Магнитостатическое взаимодействие между нанополосками в массивах приводит к уменьшению энергии анизотропии массива. Поля взаимодействия между нанополосками в массивах можно определить посредством анализа полей анизотропии отдельной нанополоски и массива нанополосок.

3. В массивах поликристаллических нанополосок с конкурирующими анизотропиями, за счет магнитостатического взаимодействия изменяется соотношение между наведенными анизотропиями, что приводит к изменению ориентации ОЛН эффективной анизотропии. Взаимная ориентация наведенных анизотропий влияет на вид доменной структуры и процессы перемагничивания.

4. Перемагничивание массивов монокристаллических нанополосок с двумя взаимно перпендикулярными наведенными магнитными анизотропиями, осуществляется тремя механизмами в зависимости от ориентации и величины внешнего поля: смещение доменной границы, смещение вихрей в Неелевской доменной границе, когерентное вращение.

Научная новизна

1. Впервые экспериментально показана возможность контроля плотности Неелевских доменных границ, посредством модификации локальной плотности ступеней подложки, на примере структуры Cu/Co/Cu/Si(111).

2. Предложен метод определения полей взаимодействия между нанополосками в массивах, основанный на анализе полей анизотропии отдельной полоски и массива полосок.

3. Экспериментально показано влияние взаимодействия между нанополосками на ориентацию эффективной анизотропии в массиве нанополосок с двумя наведенными анизотропиями.

4. Экспериментально обнаружено и аналитическими расчетами подтверждено, что в процессе перемагничивания массивов нанополосок с двумя анизотропиями задействованы три механизма: смещение вихрей вдоль доменной границы, вращение вектора намагниченности в доменах, а также поперечное смещением доменных стенок.

Научно-практическая значимость

Полученные данные о доменной структуре, магнитных свойствах и механизмах перемагничивания массивов нанополосок с двумя наведенными магнитными анизотропиями, могут быть полезны в разработке и совершенствовании устройств магнитной логики, записи и хранения информации основанных на динамике доменных границ в магнитных нанополосках.

Диссертационная работа подготовлена при поддержке государственных заданий и грантов: Государственное задание Минобрнауки РФ №559 «Разработка методов формирования и исследование структурных, магнитных и транспортных свойств наносистем» 2014-2016, РФФИ, 16-02-01015 А. «Исследование магнитных свойств и доменной структуры магнитостатически связанных наноразмерных систем с конкурирующими анизотропиями» 2016-2018.

Личный вклад автора заключается в постановке эксперимента, выполнении измерений, анализе и интерпретации полученных результатов. Автором, совместно с Колесниковым А.Г., Стеблий М.Е., Самардаком А.С. и Пустоваловым Е.В. получены образцы с использованием методов электроннолучевой литографии и сфокусированного ионного травления. Совместно с Самардаком А.Ю. проведены исследования методом FORC. Обсуждение результатов проводилось совместно с научным руководителем. Подготовка полученных результатов к публикации проводилась совместно с соавторами.

Апробация научных результатов

Материалы диссертационного исследования неоднократно были представлены на международных школах и конференциях: Euro-Asian Symposium Trends in Magnetism EASTMAG-2013 (Владивосток, Россия, 2013), Moscow International Symposium on Magnetism MISM-2014 (Москва, Россия, 2014), Asia-Pacific Symposium on Solid Surface, APSSS-1 Young Scientists School (Владивосток Россия 2014), International Magnetic Conference INTERMAG-2015 (Пекин, Китай, 2015), Third Asian School-Conference on Physics and technology of Nanostructured Materials, ASCO-NANOMAT-2015 (Владивосток, Россия, 2015), Euro-Asian Symposium Trends in Magnetism EASTMAG-2016 (Красноярск, Россия, 2016), 61st Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials MMM-2016 (Новый Орлеан, США 2017), Moscow International Symposium on Magnetism MISM-2017 (Москва, Россия, 2017), 62nd Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials MMM-2017 (Питтсбург, США 2017).

Основные результаты диссертации представлены в 22 публикациях, из них 9 статей в рецензируемых зарубежных журналах, входящих в базы цитирования Web of Science и Scopus.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы из 128 наименований. Общий объем диссертации 150 страниц, включая 72 рисунка и 2 таблицы.

Во введении обоснована актуальность темы исследования, сформулирована цель работы и определены основные задачи, решение которых необходимо для выполнения работы, изложены положения, выносимые на защиту.

В первой главе приведен обзор литературы. Обзор литературы разбит на шесть параграфов. В первом параграфе рассматриваются способы наведения одноосной магнитной анизотропии в тонких пленках. Акцент делается на работах, посвященных исследованию анизотропии наведенной наклонным осаждением и анизотропии наведенной ступенями подложки. Во втором параграфе рассматривается явление поверхностной электромиграции, как способ контроля

над упорядочением атомных ступеней на поверхности. В третьем параграфе рассматриваются работы по исследованию магнитных свойств нанопроволок и нанополосок, а также указаны способы их получения. В четвертом параграфе приведен обзор работ по изучению нанополосок, в которых присутствует дополнительная наведенная анизотропия, направление которой не совпадает с длинной осью нанополосок. Пятый параграф посвящен обзору исследований взаимодействия магнитостатического взаимодействия между нанополосками и нанопроволоками в массивах. В шестом параграфе приведены выводы по первой главе.

Во второй главе описана процедура подготовки кремниевых подложек, для последующего осаждения магнитных пленок. Приведены методы получения монокристаллических и поликристаллических пленок кобальта с наведенной одноосной магнитной анизотропией на подложках Si(111) и SiO2 с буферным слоем немагнитного металла. Указаны экспериментальные условия, при которых были получены образцы для исследования. Кратко описаны методы формирования массивов поликристаллических и монокристаллических нанополосок с различными геометрическими (ширина нанополосок, расстояние между нанополосками) и количественными параметрами массивов. Массивы нанополосок получены на основе магнитных пленок кобальта методом электронно-лучевой литографии и сфокусированного ионного травления. Контроль качества осуществлялся методом сканирующей электронной микроскопии. Приводится описание методов исследования структурных и магнитных свойств, а также доменной структуры образцов на различных этапах эксперимента. Структурные и морфологические параметры подложек и пленок исследовались в условиях сверхвысокого вакуума, методом дифракции быстрых электронов и сканирующей туннельной микроскопии. Магнитные свойства полученных пленок и массивов нанополосок исследовались магнитометрическими методами, такими как магнитооптический эффект Керра, индукционный вибромагнетометр. Доменная структура изучалась методом магнитно-силовой микроскопии и Керр-микроскопии.

В третьей главе приводятся результаты исследования структурных и магнитных параметров поликристаллических и монокристаллических магнитных пленок, выращенных на подложках SiO2 и Si(111). Подложки вицинального Si(111) отжигались постоянным током, причем в зависимости от направления тока и продолжительности отжига, изменялось упорядочение атомных ступеней. В одном случае поверхность харектеризовалась равномерным распределением эшелонов ступеней, во втором случае формировался макрорельеф. При отжиге вицинального кремния постоянным током с подпылением меди, также происходило перераспределение атомных ступеней. Магнитные пленки Со, осажденные на такие подложки, демонстрируют сильную одноосную анизотропию. В случае, когда пленки осаждались на поверхность, которая характеризуется макрорельефом, энергия магнитной анизотропии являлась пространственно неоднородной. Рассмотрены особенности магнитных свойств пленок выращенных на поверхности с макрорельефом. В случае поликристаллических пленок, для индуцирования одноосной анизотропии, магнитный материал осаждался под углом к поверхности подложки SiO2. В третьей главе приведена доменная структура, значения коэрцитивной силы, рассчитаны константы анизотропии и ширина доменных границ полученных пленок.

В четвертой главе приведены основные результаты исследования магнитных параметров массивов поликристаллических и монокристаллических нанополосок различной ширины, расположенных на различных расстояниях друг от друга и содержащих различное количество нанополосок. Четвертая глава состоит из четырех основных параграфов. В первом параграфе рассматриваются магнитные свойства массивов нанополосок, которые характеризуются только анизотропией формы. Исследуется влияние ширины и количества нанополосок в массиве на поля анизотропии и коэрцитивную силу. Во втором параграфе рассматриваются массивы нанополосок, в которых кроме анизотропии формы, также есть анизотропия индуцированная наклонным осаждением. Приводятся зависимости магнитных свойств от ширины и числа полосок, приводятся

результаты исследования параметров эффективной анизотропии, на основании угловых зависимостей приведенной остаточной намагниченности, приводится доменная структура. В третьем параграфе рассматриваются магнитные свойства и доменная структура нанополосок полученных из монокристаллических пленок Со. Для интерпретации результатов исследования доменной структуры приведено микромагнитное моделирование. Приводятся расчеты коэрцитивной силы как функции линейных размеров структур и параметров шероховатости, а также расчеты различных механизмов перемагничивания. В четвертом параграфе приводятся выводы по четвертой главе.

Выводы по результатам работы оформлены в виде итогового заключения.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Наведенная магнитная анизотропия

Намагниченность ферромагнитных кристаллов стремится ориентироваться вдоль некоторых кристаллографических направлений, называемых осями легкого намагничивания (ОЛН). Зависимость магнитных свойств ферромагнетика от ориентации внешнего поля относительно кристаллографических осей называется магнитной кристаллографической анизотропией. Однако кристаллографическая анизотропия характерна для монокристаллических образцов, где направления осей симметрии сохраняются на всей длине кристалла. Существует также наведенная магнитная анизотропия, не зависящая от структуры кристалла. Она создается в основном для того чтобы выделить преимущественное направление намагниченности, например, в поликристаллических пленках. Ось, совпадающая с этим преимущественным направлением, называется наведенной осью легкого намагничивания. Анизотропия является важнейшим свойством ферромагнитных материалов и оказывает существенное влияние на процессы перемагничивания, коэрцитивную силу, магнитную восприимчивость и другие физические характеристики пленок [11, 12].

Быстрый прогресс в исследованиях поверхностной магнитной анизотропии,

привел к очень серьезному расширению представлений о плоскостной одноосной

анизотропии. Согласно работам [13-15] магнитную анизотропию в

ферромагнитных материалах можно создать путем специальной обработки:

термомагнитной, термомеханической, а также при конденсации пленок в

магнитном поле [16]. Плоскостная одноосная магнитная анизотропия широко

использовалась в Неелевской модели поверхностной анизотропии, описана в

работах [17, 18]. Источниками наведенной магнитной анизотропии могут

служить, магнитострикционные напряжения, анизотропия роста, направленное

упорядочение пар атомов в сплавах, перераспределение дефектов в межзеренных

границах, приводящее к снижению магнитостатической энергии [19]. Кроме того,

магнитная анизотропия может быть индуцирована осаждением со скользящим

падением на гладкую подложку [20-22], или при низкотемпературном ионном

13

стравливании магнитной пленки под скользящим углом, после осаждения магнитного слоя под нормальным углом [23].

Кроме Неелевского поверхностного эффекта, возможны еще две причины плоскостной одноосной магнитной анизотропии: во-первых внутренние напряжения обусловленные несоответствиями параметров решетки материалов пленки и подложи [20], во-вторых дальнодействующее диполь-дипольное взаимодействие между спинами. Поля упругих напряжений могут быть также связаны с шероховатостью, наведенной наклонным осаждением магнитной пленки.

Например, последнее объяснение было придумано для случая тонких пленок Co осажденных на Cu (001) [21], и Fe на подложке MgO (001) [22, 24]. Было сделано несколько попыток опробовать эту интерпретацию количественно, для расчета энергий одноосной анизотропии при помощи модели разработанной Arias и Mills [25]. В указанной работе было использовано приближение небольших флуктуаций шероховатости пленки на одном образце, но в итоге оказалось, что таким путем достаточно сложно оценить степень корреляции между теорией и экспериментом.

1.1.1. Магнитная анизотропия, наведенная наклонным осаждением

Интересным источником магнитной анизотропии, является направленный рост пленок. При конденсации пленок, направление роста кристаллитов зависит от угла падения молекулярного пучка на подложку - так называемый эффект самозатенения [26]. Наклонное осаждение, используется преимущественно для создания планарной одноосной анизотропии в поликристаллических пленках.

Влияние угла падения молекулярного пучка на магнитные параметры

о

ультратонких пленок Co, исследовал Umlor в работе [27]. Пленки толщиной 30 A, проявляли одноосную магнитную анизотропию, наведенную наклонным осаждением. Ось легкого намагничивания, первоначально была направлена перпендикулярно к плоскости падения адатомов, однако, при увеличении угла наклонного падения до 83° ОЛН разворачивалась параллельно к плоскости

падения адатомов. Автор исследовал магнитные свойства полученных пленок, анализируя петли магнитного гистерезиса, зафиксированные посредством магнитооптического эффекта Керра и показал, что при увеличении угла осаждения кобальта от 30° до 83° возрастает энергия одноосной анизотропии и коэрцитивная сила пленки (от 15 Э до 375 Э). При значении угла падения 83° происходит разворот оси легкого намагничивания на 90°. Возрастание коэрцитивной силы связано с сильным увеличением концентрации дефектов.

Подход, представленный в работе [28], позволил рассчитать энергию одноосной анизотропии наведенной шероховатостями, с использованием данных полученных при помощи СТМ. В сравнении с предыдущими моделями, Bubendorff предположил в своих расчетах бесконечную обменную длину, но не ограничивался малым пределом шероховатости, что в целом нецелесообразно в случае наклонноосажденных пленок. Автор применял эти расчеты к СТМ изображениям полученных на пленках железа, осажденных под углом на подложках кремния (111), для двух наборов образцов. Первая серия образцов имела фиксированный угол падения 0 = 70° и при этом варьировалась толщина пленки железа, а в другой серии образцов толщина фиксировалась(40 ML Fe), а угол падения изменялся [28, 29]. В результате авторы показали, что анизотропия распределения шероховатостей поверхности вносит вклад в энергию магнитной анизотропии.

1.1.2. Магнитная анизотропия, наведенная ступенями подложки

В этом разделе кратко рассмотрена магнитная анизотропия являющаяся результатом влияния ступеней подложки. Очевидно, что на практике магнитные пленки никогда не являются идеально ровными и существуют некоторые флуктуации толщины слоя, как результат технологических особенностей осаждения пленки, а также топологических особенностей поверхности подложки, на которой формируется пленка. Атомы, локализованные на краях ступеней, находятся в различных условиях с теми, которые локализованы на плоских участках поверхности или в объеме пленки. Поэтому следует ожидать, что они

будут вносить дополнительный вклад в магнитную анизотропию. Следовательно, количественное определение последнего требует контроля и правильной оценки количества атомных ступеней для исследуемой пленки. Одним из наиболее удобных способов манипуляции количеством атомных ступеней является полировка подложки под ненулевым углом, по отношению к какой-либо из кристаллографических плоскостей. В результате такой процедуры получается вицинальная поверхность, состоящая из террас, заданной ширины с известным количеством ступеней на единицу длины [11].

С использованием такой техники было проведено несколько экспериментов. Berger [30] изучал ультратонкие эпитаксиальные пленки ГЦК Со выращенные на вицинальной поверхности Cu(1 1 13) и атомарно гладкой поверхности Cu(001). В результате было показано наличие одноосной анизотропии с ОЛН направленной параллельно краям ступеней в пленках Co/Cu(1 1 13) толщиной 5 и 9 монослоев. Намагниченность в обоих случаях лежала в плоскости магнитной пленки, перпендикулярной составляющей анизотропии обнаружено не было. Было показано, что влияние анизотропии на доменную структуру в ультратонких пленках незначительно, что в свою очередь противоречит результатам экспериментов с толстыми пленками и объемными ферромагнетиками.

Также наличие одноосной магнитной анизотропии в плоскости пленки, с ОЛН параллельно краям ступеней было показано в работах [31, 32] на основе исследования системы Co/Cu(1 1 13). Результаты экспериментов, позволили количественно оценить вклад наведенной одноосной анизотропии. Однако оказалось невозможным четко разграничить вклад от объема и вклад от интерфейсов. Для пленок были получены количественные значения энергии анизотропии, причем авторы утверждают, что анизотропия может иметь магнитоупругое происхождение, которое в соответствии с расчетами действительно дает близкую по значению величину [32].

Исследование одноосной анизотропии ультратонких эпитаксиальных пленок Fe, выращенных на атомарно-гладких и вицинальных поверхностях W(001) [33] показало, что ступени на поверхности являются контролирующим

16

фактором. Авторы обнаружили изотропное поведение магнитных свойств пленок осажденных на атомарно гладкие поверхности и анизотропное поведение пленок, осажденных на ступенчатых подложках. Однако ОЛН в плоскости пленки, как оказалось, направлена перпендикулярно ступеням. Это противоречит тому, что можно было бы ожидать от вклада анизотропии формы, которая была бы непосредственно связана с геометрией ступеней. Кроме того авторы показали отсутствие взаимодиффузии в системе Fe/W, что исключает факторы композиционных эффектов.

Толщинная зависимость энергии анизотропии магнитных пленок Fe/W(110) на ступенчатых и гладких поверхностях, изучалась в работе [34]. В результате были определены объемная и плоскостная компоненты анизотропии наведенные ступенями в плоскости и вне плоскости. Результаты, в которых учтена поправка на анизотропию формы, рассчитаны в приближении непрерывной среды и хорошо согласуются с моделью Нееля.

Интерпретация этой ступенчатой анизотропии в рамках модели Нееля дается в работе [35]. Предложенная модель достаточно корректно описывает наблюдаемую магнитную анизотропию. В работе авторы использовали Неелевскую модель, измененную с учетом влияния напряжений для расчета энергий поверхностной и объемной анизотропии для разных кристаллографических структур (ОЦК и ГЦК). Также учитывалась энергия на краях ступеней для ГЦК(001) и ОЦК(001) вицинальных поверхностей. Анализ вицинальных поверхностей объяснил наблюдаемую анизотропию на ступенчатых Co/Cu(1 1 13) пленках, с ОЛН, ориентированной параллельно ступеням и в Fe/W(0 1 14) пленках с ОЛН - перпендикулярно ступеням.

Результаты моделирования указывают на важные особенности поведения анизотропии ультратонких пленок. По мнению авторов работы [35], анизотропия, обусловленная напряжениями, имеет второстепенное значение относительно анизотропии из-за нарушенной симметрии подобно тому, как происходит это на ступенчатых поверхностях. При этом вклад объемных и поверхностных напряжений не обязательно должен совпадать. Кроме того, авторами было

показано, что эффекты анизотропии из-за нарушенной симметрии поверхности или ступеней всегда намного сильнее, чем любая анизотропия из-за обычных напряжений за счет несоответствий.

Согласно работе [36], магнитная анизотропия с ОЛН направленной параллельно краю ступеней, в ультратонких пленках Fe выращенных на ступенчатой подложке Ag(001), создается за счет нарушения симметрии пленки атомными ступенями. Связь между наведенной анизотропией и плотностью ступеней пленок, выращенных на подложке с изменяющимся вицинальным углом от 0 до 100, систематически исследовалась \n-situ методом поверхностного магнитооптического эффекта Керра. В результате было обнаружено, что одноосная анизотропия квадратично зависит от плотности ступеней. Этот результат объясняется Неелевской моделью. Перпендикулярная намагниченность в ступенчатых пленках более стабильна при больших толщинах и более высоких температурах, чем наблюдаемая в гладких пленках. Такое поведение, согласуется с наблюдаемой одноосной анизотропией в плоскости.

Авторы работы [37] также показали, что ступени наводят одноосную магнитную анизотропию, энергия которой, квадратично зависит от вицинального угла. Кроме того, была найдена слабая зависимость энергии анизотропии от толщины. Они предположили, что анизотропия может индуцироваться напряжениями на краях ступеней. В предложенной модели каждый из ближайших соседей связан между собой и способствует появлению анизотропии Ксв8 в, где К - константа анизотропии, в - угол между спином и направлением связи. Для атомов на краях ступеней одноосная магнитная анизотропия может быть создана просто за счет сокращения расстояния до ближайших соседей, без необходимости изменения К. Это влияние нарушенной симметрии решетки. Если постоянные решеток пленки и подложки не соответствуют друг другу, тогда напряжения наведенные краями ступеней могут привести к анизотропии с различной величиной К для различно связанных ближайших соседей. Поэтому влияние напряжений на углах ступеней может внести в магнитную анизотропию дополнительное влияние от нарушенной симметрии решетки. Напряжения из-за

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Козлов Алексей Гавриилович, 2018 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ummelen, F., H. Swagten, and B. Koopmans. Racetrack memory based on in-plane-field controlled domain-wall pinning // Sci Rep, 2017. 7(1): p. 833.

2. S. S. P. Parkin, M. Hayashi, L. Thomas. Magnetic domain-wall racetrack memory // Science, 2008 vol. 320 p.190-194,

3. Murapaka, C., Sethi P., Goolaup S., and Lew W. S. Reconfigurable logic via gate controlled domain wall trajectory in magnetic network structure // Sci Rep, 2016. 6: p. 20130.

4. J.S. Kim, M.A. Mawass, A. Bisig, B. Krüger, R. M. Reeve, T. Schulz, F. Büttner, J. Yoon, C.Y. You, M. Weigand, H. Stoll, G. Schütz, H. J. M. Swagten, B. Koopmans, S. Eisebitt and M. Kläui. Synchronous precessional motion of multiple domain walls in a ferromagnetic nanowire by perpendicular field pulses // Nat Commun, 2014. 5: p. 3429.

5. Awano, H., Investigation of domain wall motion in RE-TM magnetic wire towards a current driven memory and logic // J. Magn. Magn. Mater. 2015. 383: p. 50-55.

6. D. A. Alwood., G. Xiong, C. C Faulkner., D.Atkinson, D. Petit, and R.P. Cowburn. Magnetic domain wall logic // Science 2005 309 p. 1688

7. T.R. Albrecht, H. Arora, V. Ayanoor-Vitikkate, J.-M. Beaujour, D. Bedau, D. Berman, A.L. Bogdanov, Y.-A. Chapuis, J. Cushen, E.E. Dobisz, G. Doerk, He Gao, M. Grobis, B. Gurney, W. Hanson, O. Hellwig, T. Hirano, P.-O. Jubert, D. Kercher, J. Lille, Zuwei Liu, C.M. Mate, Y. Obukhov, K.C. Patel, K. Rubin, R. Ruiz, M. Schabes, Lei Wan, D. Weller, Tsai-Wei Wu, En Yang. Bit-patterned magnetic recording: theory, media fabrication, and recording performance // IEEE Trans. Magn. 2015 51 (5) 1-42.

8. L. C. Sampaio, E. H. C. P. Sinnecker, G. R. C. Cernicchiaro, M. Knobel, M. Vazquez, and J. Velazquez. Magnetic microwires as macrospins in a long-range dipole-dipole interaction // Phys. Rev. B, 2000 vol. 61 p. 8976

9. Cherifi S., Hertel R., Locatell A., Watanabe Y., Potdevin G., Ballestrazzi A., Balboni M., and Heun S. Tuning the domain wall orientation in thin magnetic strips using induced anisotropy // Appl. Phys. Lett., 2007 91 p. 092502

10.A.V. Davydenko, E.V. Pustovalov, A.V. Ognev, L.A. Chebotkevich, Magnetization reversal in the single epitaxial Co(111) nanowires with step-induced anisotropy // IEEE Trans. Magn, 2012 vol. 48, pp. 3128-3131

11.Johnson M. T., Bloemen P. J. H., den Broeder F. J. A., de Vries J. Magnetic anisotropy in metallic multilayers // J. Rep. Prog. Phys. 1996 59, 1409-1458

12.Draaisma H. J. G., de Jonge W. J. M. Surface and volume anisotropy from dipole-dipole interactions in ultrathin ferromagnetic films // J. Appl. Phys. 1988 64 3610-3613

13.Six W. H., Snoek J. L., Burgers W. G. New magnetic Materials for Pupin coils // De Ingenier 1934 49 E195

14.Kelsall G. A. Permiability changes in ferromagnetic materials heat treated in magnetic fields // Physics, 1934 5 169

15.Шур Я. С., Хохлов А. С. Возникновение устойчивой магнитной текстуры в ферромагнетиках, охлажденных под растяжением // ЖЭТФ 1940 10 113

16.Blois M. S. Preparation of thin magnetic films and their properties // J. Appl. Phys. 1955 26 975

17.Wu Y. Z., Won C. and Qiu Z. Q., Magnetic uniaxial anisotropy of Fe films grown on vicinal Ag (001) // Phys. Rev. B. 2002, 65 184419

18.Chuang D. S., Ballentine C. A. and O'Handley R. C., Surface and step magnetic anisotropy // Phys. Rev. B 1994, 49 15084

19.Лесник А. Г. Наведенная магнитная анизотропия. // Киев: Наукова думка, 1976,164с

20.Durand O., Childress J. R., Galtier P., Bisaro R. and Schuhl A., Origin of the uniaxial magnetic anisotropy in Fe films grown by molecular beam epitaxy // J. Magn. Magn. Mater., 1995 145 111

21.van Dijken S., Jorritsma L. C. and Poelsema B., Grazing-incidence metal deposition: Pattern formation and slope selection // Phys. Rev. B 2000, 61 14047

139

22.Wolfe J. H., Kawakami R. K., Ling W. L., Qiu Z. Q., Arias R. and Mills D. L., Roughness induced in plane uniaxial anisotropy in ultrathin Fe films // J. Magn. Magn. Mater., 2001 232 36

23.Moroni R., Sekiba D., Buatier de Mongeot F., Gonella G., Boragno C., Mattera L. and Valbusa U., Uniaxial magnetic anisotropy in nanostructured Co/Cu(001): from surface ripples to nanowires // Phys. Rev. Lett., 2003 91 167207

24.Park Y., Fullerton E. E. and Bader S. D., Growth-induced uniaxial in-plane magnetic anisotropy for ultrathin Fe deposited on MgO (001) by oblique-incidence molecular beam epitaxy // App. Phys. Lett., 1995 66 2140

25.Arias R., Mills D. L. Theory of roughness-induced anisotropy in ferromagnetic films: The dipolar mechanism // Phys. Rev. B. 1999. Vol. 59. P. 11871

26.Малек З., Шюппель В. Магнитокристаллическая и наведенная магнитная анизотропия. В кн. Тонкие ферромагнитные пленки, М.: Мир, 1964, с. 61104

27.Umlor M.T. Uniaxial magnetic anisotropy in cobalt films induced by oblique deposition of an ultrathin cobalt underlayer // Appl. Phys. Lett., 2005 87 p. 082505

28.J. L. Bubendorff, S. Zabrocki, G. Garreau, S. Hajjar, R. Jaafar, D. Berling, A. Mehdaoui, C. Pirri and G. Gewinner Origin of the magnetic anisotropy in ferromagnetic layers deposited at oblique incidence// Europhys. Lett., 2006 75 (1), pp. 119-125

29.Berling D., Zabrocki S., Stephan R., Garreau G., Bubendorff J. L., Mehdaoui A., Bolmont D., Wetzel P., Pirri C. and Gewinner G., Accurate measurement of the in-plane magnetic anisotropy energy function Ea (0) in ultrathin films by magneto-optics // J. Magn. Magn. Mater., 2006 297 118

30.Berger A., Linke U. and Oepen H. P., Symmetry-Induced Uniaxial Anisotropy in Ultrathin Epitaxial Cobalt Films Grown on Cu(1 1 13) // Phys. Rev. Lett., 1992 68839

31.Oepen H. P., Berger A., Schneider C. M., Reul T., Kirschner J. Uniaxial anisotropy in epitaxial cobalt films grown on Cu (1 1 13) J. Magn. Magn. Mater. 1993 121 490-493

32.Krams P., Lauks F., Stamps R. L., Hillebrands B., Guntherodt G., Oepen H. P. Magnetic anisotropies of ultrathin Co films on Cu (001) and Cu (1113) substrates // J. Magn. Magn. Mater. 1993 121 483-486

33.Chen J., Erskine J. L. Surface-step-induced magnetic anisotropy in thin epitaxial Fe films on W (001) // Phys. Rev.Lett. 1992 68 8

34.Albrecht M., Furubayashi T., Przybylski M., Korecki J., Gradmann U. Magnetic step anisotropies // J. Magn. Magn. Mater. 1992 113 207

35.Chuang D. S., Ballentine C. A., O'handley R. C. Surface and step magnetic anisotropy // Phys. Rev. B. 1994. Vol.49. P. 15084

36.Kawakami R. K., Ernesto J. Escorcia-Aparicio., Qiu Z. Q. Symmetry-Induced Magnetic Anisotropy in Fe Films Grown on Stepped Ag(001) // Phys. Rev. Lett. 1996 77 12

37.Kawakami K., Bowen M. O., Choi H. J., Escorcia-Aparicio E. J. and Qiu Z. Q. Effect of atomic steps on the magnetic anisotropy in vicinal Co/Cu (001) // Phys. Rev. B. 1998. Vol. 58. P. R. 5924

38.Schulz B., Baberschke K. Crossover from in-plane to perpendicular magnetization in ultrathin Ni/Cu (001) films // Phys. Rev. B 1994 50, 13 467

39.Encinas-Oropesa A., Nguyen Van Dau F. Origin of magnetic anisotropy in thin films deposited on step-bunched substrates // J. Magn. Magn. Mater. 2003 256 301- 305

40.W. Weber, A. Bischof, R. Allenspach, C. H. Back, J. Fassbender, U. May, B. Schirmer, R. M. Jungblut, G. Guntherodt, and B. Hillebrands. Structural relaxation and magnetic anisotropy in Co/Cu (001) films // Phys. Rev. B 1996 54 4075

41.Chappert C., Bruno P., Magnetic anisotropy in metallic ultrathin films and related experiments on cobalt films // J. Appl. Phys. 1989 64 (10) 5736

42.Fritzsche H., Kohlhepp J., Gradmann U. Epitaxial strain and magnetic anisotropy in ultrathin Co films on W (110) Phys. Rev.B 1995 51 15933

43.Sussiau M., Nguyen Van Dau F., Galtier P., Encinas A., Schuhl A. Bicrystalline magnetic lateral superlattices J. Magn. Magn. Mater. 1997 165 p.1

44.Hitoshi Yasunaga and Akiko Natori, Electromigration on semiconductor surfaces // Surf. Sci. Rep. 1992 15 205-280

45.Z.M. Zhou, S. Baba and K. Kinbara, Field-induced surface transport of indium adatoms on Si (111) surfaces // Thin Solid Films 1982 98 109

46.H. Yasunaga, Y. Kubo and N. Okuyama, Electromigration of ultrathin film on Si (111) // Jpn. J. Appl. Phys. 1986 25 L400.

47.Minoda H. Direct current heating effects on Si(111) vicinal surfaces J. Phys.: Condens. Matter 2003 15 3255

48.Оура К., Лившиц В. Г., Саранин А. А., Зотов А. В., Катаяма М. Введение в физику поверхности. - Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН. М.: Наука. - 2006. - 490 с

49. Латышев А. В., Асеев А. Л. Моноатомные ступени на поверхности кремния // Успехи физических наук 1998 168 10

50.C. Alfonso J.M. Bermond, J.C. Heyraud, J.J. Metois. The meandering of steps and the terrace width distribution on clean Si (111): An in-situ experiment using reflection electron microscopy // Surf. Sci. 1992 262 371

51.Schwoebel R. L., Shipsey E. J. Step motion on crystal surfaces // J. Appl. Phys. 1966 37 3682

52.Uwaha M., Saito Y., Sato M. Fluctuations and instabilities of steps in the growth and sublimation of crystals // J. Cryst. Growth 1995 146 164

53.Асеев А. Л., Латышев А. В., Стенин С. И., в сборнике Проблемы электронного материаловедения - Новосибирск: Наука, 1986 - с. 109

54.Latyshev A.V., Aseev A.L., Krasilnikov A.B. and Stenin S.I. Transformations on clean Si(111) stepped surface during sublimations // Surf. Sci. 1989. Vol. 213. P. 157

55.Litvin L. V., Krasilnikov A. B., Latyshev A. V. Transformations of the stepped Si(001) surface structure induced by heating the specimen by a current // Surf. Sci. Lett. 1991 244 L121

56. H. Song, K. Lee, J. Sohn, S.H. Yang, S. S. P. Parkin, C. Y. You, and S.C. Shin Observation of the intrinsic Gilbert damping constant in Co/Ni multilayers independent of the stack number with perpendicular anisotropy // Appl. Phys. Lett. 2013 102, 102401

57.Витухин В.Ю., Закурдаев И.В. Наблюдение самоорганизации поверхности кристаллов вольфрама при термодиффузии атомов с помощью метода сканирующей туннельной микроскопии // Физика твердого тела 1997 39 6

58.Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика. Электродинамика сплошных сред. 2-е изд., испр. -М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1982. -621с. т.8

59.Parkin, S. and S.H. Yang, Memory on the racetrack // Nat Nanotech. 2015. 10(3): 195 8

60. A. Hubert, and R. Schäfer, Magnetic domains / Springer, New York. 1998. P. 250

61.Brands M., Wieser R., Hassel C., Hinzke D. and Dumpich G. Reversal processes and domain wall pinning in polycrystalline Co-nanowires // Phys. Rev. B. 2006. Vol. 74. P. 174411

62.Brands M. and Dumpich G. Experimental determination of anisotropy and demagnetizing factors of single Co nanowires by magnetoresistance measurements // J. Appl. Phys. 2005. Vol. 98. P. 014309

63.Leven B., Dumpich G. Resistance behavior and magnetization reversal analysis of individual Co nanowires // Phys. Rev. B. 2005. Vol. 71. P. 064411

64.Estevez, V. and Laurson, L. Head-to-head domain wall structures in wide permalloy strips // Phys. Rev. B 2015 91, 054407

65.Nasirpouri F., Template electrodeposition of magnetic nanowire arrays New Developments in Electrodeposition and Pitting Research // Trivandrum, India: Research Signpost 2007 pp 55-92

66.Nasirpouri, F., Peighambari, S.M., Samardak, A.S., Ognev, A.V., Sukovatitsina, E.V., Modin, E.B., Chebotkevich, L.A., Komogortsev, S.V., Bending, S.J Electrodeposited Co932P68 nanowire arrays with core-shell microstructure and perpendicular magnetic anisotropy // J. Appl. Phys. 2015 117 (17), 17E715

67.E Paz, F Cebollada, F J Palomares, F Garcia-Sanchez and J M Gonzalez Control of magnetization reversal by combining shape and magnetocrystalline anisotropy in epitaxial Fe planar nanowires // Nanotech. 2010 21 255301

68.D.A. Baranova, B.B. Krichevtsova, S.V. Gasteva, A.G. Banschikova, V.V. Fedorova, K.V. Koshmaka, S.M. Suturina, N.S. Sokolova. Magnetic anisotropy of cobalt nanoparticle 2D arrays grown on corrugated MnF2(110) and CaF2(110) surfaces // Appl. Surf. Sci. 2013 267 196- 199

69.V. D. Nguyen, O. Fruchart, S. Pizzini, J. Vogel, J.C. Toussaint & N. Rougemaille Third type of domain wall in soft magnetic nanostrips // Sci. Rep. 2015 5, 12417

70.C. Hassel, F.M. Romer, N.Reckers, F.Kronast, G.Dumpich and J.Lindner, Domain wall resistence in epitaxial Fe wires // J. Magn. Magn. Mater. 2011 323 1027-1030

71.Davydenko A.V., Ognev A. V., Pustovalov E.V., Chebotkevich L.A. Mechanism of reversing the Neel domain walls in the Co nanostripes with transverse magnetic anisotropy // Appl. Phys. Lett., 2012 101 p. 2524121-2524124

72.Prejbeanu I. L., Viret M., Buda L. D., Ebels U., and Ounadjela K Magnetotransport measurements as a tool to probe the micromagnetic configurations in epitaxial Co wires // J. Magn. Magn. Mater. 2002. Vol. 240. P. 27

73.Reininger T. and Kronmüller H. Temperature dependence of the magnetization processes for different induced anisotropies in amorphous alloys // Phys. Stat. Sol. A. 1992. Vol. 129. P. 247

74.Давыденко А. В. Влияние анизотропии на магнитные свойства эпитаксиальных Co и Co/Cu/Co наноструктур : Диссертация на соискание ученой степени кандидата физ. мат. н., 2013, 150 с

75.A D Kent, J Yu, U. Rudiger and S S P Parkin. Domain wall resistivity in epitaxial thin film microstructures // J. Phys.: Condens. Matter 2001 13 R461-R488

76.A. Encinas, L. Vila, M. Darques, J.-M. George, and L. Piraux, Configurable multiband microwave absorption states prepared by field cycling in arrays of magnetic nanowires // Nanotech. 2007 18, 065705

77.L. P. Carignan, A. Yelon, D. Menard, and C. Caloz, Ferromagnetic nanowire metamaterials: Theory and applications //IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 2011 59, 2568

78.J. Topp, D. Heitmann, M. P. Kostylev, and D. Grundler, Making a reconfigurable artificial crystal by ordering bistable magnetic nanowires// Phys. Rev. Lett. 2010 104, 207205

79.J. Ding, M. Kostylev, and A. O. Adeyeye, Magnonic crystal as a medium with tunable disorder on a periodical lattice // Phys. Rev. Lett. 2011 107, 047205

80. J. W. Lau and J. Shaw. Magnetic nanostructures for advanced technologies: fabrication, metrology and challenges // J. Phys. D: Appl. Phys. 2011 44, 303001

81.Da-Li Sun, Jian-Hua Gao, Xiang-Qun Zhang, Qing-Feng Zhan, Wei He Young Sun, Zhao-Hua Cheng, Contribution of magnetostatic interaction to magnetization reversal of Fe3Pt nanowires arrays: A micromagnetic simulation // J. Magn. Magn. Mater., 2009 321 2737-2741

82.C.A. Ross, M.Hwang, M.Shima J.Y. Cheng, M. Farhoud, T.A. Savas, H.J. Smith, W. Shwarzacher, F.M. Ross, M.Tedjdal, F.B. Humphrey Micromagnetic behavior of electrodeposited cylinder arrays// Phys. Rev. B, 2002 65 144417

83.M. Knobel, L.C. Sampaio, E.H.C.P. Sinnecker, P.Vargas, D. Altbir, Dipolar magnetic interactions among magnetic microwires // J.Magn. Magn. Mater. 2002 249 60

84.V. Raposo, J.M. Garcia, J.M. Gonzalez, M. Vazquez. Long-range magnetostatic interactions in arrays of nanowires // J. Magn. Magn. Mater. 2000 222 227-232

85.D. Laroze, J. Escrig, P. Landeros, D. Altbir, M. V'azquez and P. Vargas, A detailed analysis of dipolar interactions in arrays of bi-stable magnetic nanowires // Nanotech. 2007 18 415708 (6pp)

86.F. Zighem, T. Maurer, F. Ott, and G. Chaboussant. Dipolar interactions in arrays of ferromagnetic nanowires: A micromagnetic study // J. Appl. Phys 2011 109, 013910

87.R. P. Cowburn, A. O. Adeyeye, and M. E. Welland, Controlling magnetic ordering in coupled nanomagnet arrays // New J. Phys 1999. 1, 161

88.K. Yu Guslienko, S.-B. Choe, and S.-C. Shin, Reorientational magnetic transition in high-density arrays of single-domain dots Appl. Phys. Lett. 2000 76, 3609

89.A. Encinas-Oropesa, M. Demand, L. Piraux, I. Huynen, and U. Ebels, Dipolar interactions in arrays of nickel nanowires studied by ferromagnetic resonance // Phys. Rev. B 2001 63, 104415

90.E. P. Wohlfarth, Relations between different modes of acquisition of the remanent magnetization of ferromagnetic particles // J. Appl. Phys. 1958 29, 595

91.O. Henkel, Remanence behavior and interactions in hard magnetic particle collectives // Phys. Status Solidi 1964 7, 919

92.M P Proenca, K J Merazzo, L G Vivas, D C Leitao, C T Sousa, J Ventura, J P Araujo and M Vazquez. Co nanostructures in ordered templates: comparative FORC analysis // Nanotech. 2013 24 475703

93.P. Sergelius, J. G. Fernandez, S. Martens, M. Zocher, T. Böhnert, V. V. Martinez, V. M. De la Prida, D. Görlitz and K. Nielsch. Statistical magnetometry on isolated NiCo nanowires and nanowire arrays: a comparative study // J. Phys. D: Appl. Phys. 2016 49 145005

94.J. M. Marti'nez Huerta, J. De La Torre Medina, L. Piraux, and A. Encinas. Self consistent measurement and removal of the dipolar interaction field in magnetic particle assemblies and the determination of their intrinsic switching field distribution // J. Appl. Phys. 2012 111, 083914

95.L. O'Brien, D. Petit, H.T. Zeng, E.R. Lewis, J. Sampaio, A.V. Jausovec, D.E. Read, and R.P. Cowburn. Near-Field Interaction between Domain Walls in Adjacent Permalloy Nanowires // Phys. Rev. Lett., 2009 103, 077206

96. S. Basu, P. W. Fry, M. R. J. Gibbs, T. Schrefl, and D. A. Allwood. Control of the switching behavior of ferromagnetic nanowires using magnetostatic interactions // J.Appl. Phys. 2009 105, 083901

97.J. Dean, M. T. Bryan, J. D. Cooper, A. Virbule, J. E. Cunningham, and T. J. Hayward. A sound idea: Manipulating domain walls in magnetic nanowires using surface acoustic waves // Appl. Phys. Lett. 2015 107, 142405

98.Ohring M. The Material Science of Thin Films // Academic Press. 1992. 794 p.

99.Кулешов В. Ф., Кухаренко Ю. А., Фридрихов С. А. Спектроскопия и дифракция электронов при исследовании поверхности твердых тел. // М.: Наука. 1985 288 c.

100. Коробцов В.В., Шапоренко А.П., Балашев В.Б. Микроэлектроника 1998 27 5 367-369 с.

101. Ермаков К. С. Структура и магнитные свойства эпитаксиальных пленок и нанодисков Со на Si: Диссертация на соискание ученой степени кандидата физ. мат. н., 2010, 134 с.

102. Ivanov, Yu.P., Ilin, A.I., Davydenko, A.V., Zotov, A.V. Optimal Cu buffer layer thickness for growing epitaxial Co overlayers on Si(111)7 x 7 . J. Appl. Phys. 2011 110 (8), 083505

103. Стеблий М.Е. Магнитные и магниторезистивные свойства плотноупакованных нанодисков: Диссертация на соискание ученой степени кандидата физ. мат. н. 2013, 113с

104. Б.С. Данилин. Магнетронные распылительные системы // М. «Радио и связь» - 1982.

105. J. McCord. Progress in magnetic domain observation by advanced magneto-optical microscopy // J. Phys. D: Appl. Phys. 2015 48 333001

106. Davydenko A.V., Kozlov A.G., Chebotkevich L.A. Spatial modulation of in-plane magnetic anisotropy in epitaxial Co(111) films grown on macrostep-bunched Si(111) // J. Appl. Phys. 2014 116, 143901

107. Hasegawa, S., Ino, S., Yamamoto, Y., and Daimon, H. Chemical analysis of surfaces by total-reflection angle X-ray spectroscopy in RHEED experiments // Jpn. J. Appl. Phys. 1985 24:L387-L390.

108. A V Ognev, K S Ermakov, A Yu Samardak, A G Kozlov, E V Sukovatitsina, A V Davydenko, L A Chebotkevich, A Stancu and A S Samardak, Self-organization and FORC based magnetic characterization of ultra-high aspect ratio epitaxial Co nanostrips produced by oblique deposition on an ordered step-bunched silicon surface // IOP- Nanotech. 2017 28 9 095708

109. K. Ermakov, A.V. Ognev, A.S. Samardak, A.G. Kozlov, A. Ovsaynnikov, E. Mikoluk, L. A. Chebotkevich, L. Romashev, N. Solin, Investigation of the Co films growth on Si (111) surface with copper silicide nanostructures. Sol. St. Phen. 2014 215 204

110. T. Suzuki, D. Weller, C. A. Chang, R. Savoy, T. Huang, B. A. Gurney, and V. Speriosu. Magnetic and magneto-optic properties of thick face-centered-cubic Co single-crystal films // Appl. Phys. Lett. 1994 64, 2736

111. G. Garreau, S. Hajjar, J. L. Bubendorff, C. Pirri, D. Berling, A. Mehdaoui, R. Stephan, P. Wetzel, S. Zabrocki, G. Gewin, S. Boukari, and E. Beaurepaire, Growth and magnetic anisotropy of Fe films deposited on Si(111) using an ultrathin iron silicide template // Phys. Rev. B 2005 71, 094430

112. L. A. Chebotkevich, K. S. Ermakov, A. V. Ognev, E. V. Pustovalov, Magnetic properties of epitaxial Co nanodisk arrays packed on atomically smooth and vicinal si substrates // Phys. Sol. St. 2011 53 11 p. 2266

113. R. E. Dunin-Borkowski, M. R. McCartney, B. Kardynal and, D. J. Smith. Magnetic interactions within patterned cobalt nanostructures using off-axis electron holography // J. Appl. Phys. 1998 vol. 84, 374,.

114. T. Thomson, G. Hu, and B.D. Terris. Intrinsic distribution of magnetic anisotropy in thin films probed by patterned nanostructures // Phys. Rev. Lett. 2006 vol. 96, 257204

115. B.D. Terris. Fabrication challenges for patterned recording media // J. Magn. Magn. Mater. 2009 vol. 321, 512-517,

116. M. Ranjbar, A. Tavakkoli K. G., S. N. Piramanayagam, K. P. Tan, R. Sbiaa, S. K. Wong and T. C. Chong. Magnetostatic interaction effects in switching field distribution of conventional and staggered bit-patterned media // J. Phys. D: Appl. Phys., 2011 vol. 44 p. 265005

117. J. E. Davies, L. H. Bennett, E. Della Torre, B. C. Choi, S. N. Piramanayagam and E. Girgis. Interactions in nanoscale arrays of soft magnetic bi-layers // IEEE Trans. Magn. 2008 vol. 44, pp. 2722-2725

118. A.G. Kozlov, M.E. Stebliy, A.V. Ognev, A.S. Samardak, L.A. Chebotkevich, Micromagnetic structure of Co stripe arrays with tuned anisotropy // IEEE Trans. Magn. 2015 51 (11) 07128710

119. Афремов Л. Л, Панов А. Остаточная намагниченность ультрадисперсных магнетиков // Изд-во Дальневост. Гос. ун-та, Владивосток 2004, 192с.

120. L.L. Afremov, V.I. Belokon, Magnetic properties of single-domain particles and the rock remanence // Rus. J. Earth. Sci. 2005 7 ES4004.

121. A.Hubert, R. Schafer Magnetic Domains. The Analysis of Magnetic Microstructures, Springer, Berlin, 2009, p. 707

122. A.G. Kozlov, M.E. Stebliy, A.V. Ognev, A.S. Samardak*, A.V. Davydenko, L.A. Chebotkevich, Effective magnetic anisotropy manipulation by oblique deposition in magnetostatically coupled Co nanostrip arrays // J. Magn. Magn. Mater 2017 422 452-457

123. A.A. Ivanov, V.A. Orlov A comparative analysis of the mechanisms of pinning of a domain wall in a nanowire // Phys. of the Solid State. 2011. 53(12), pp. 2441-2449

124. Stoner E. C. and Wohlfarth E. P. A mechanism of magnetic hysteresis in heterogeneous alloys Phil. Trans. R. Soc. Lond. A 1948 240 599

125. Vivas L. G., Vazquez M., Escrig J., Allende S., Altbir D., Leitao D. C. and Araujo J. P. Magnetic anisotropy in CoNi nanowire arrays: Analytical calculations and experiments // Phys. Rev. B 2012 85 035439

126. Aharoni A. Angular dependence of nucleation by curling in a prolate spheroid // J. Appl. Phys. 1997 82 1281

127. M.J. Donahue, D.G. Porter, OOMMF User's Guide, in, Nat. Inst. Stand. Technol., Gaithersburg, MD, 1999

128. Aharoni A. Demagnetizing factors for rectangular ferromagnetic prisms // J. Appl. Phys. 1998 83 3432