Pengaruh Ketebalan Lapisan Antiferomagnetik pada Sifat Magnetik Lapisan Tipis Spin Valve FeMn/NiCoFe/Cu/NiCoFe

Yenni Darvina, Ramli Ramli, Yulkifli Yulkifli, Mitra Djamal

Abstract


Beberapa tahun belakangan ini, material giant magnetoresistance (GMR) berstruktur spin valve, telah banyak digunakan dalam divais perekam magnetik dan sensor medan magnet dengan sensitivitas tinggi. Struktur dasar dari GMR spin valve terdiri dari lapisan pengunci antiferomagnetik, dua lapisan feromagnetik yang dipisahkan oleh lapisan pemisah non magnetik. Lapisan antiferomagnetik digunakan untuk mengunci magnetisasi pada satu lapisan feromagnetik melalui pertukaran anisotropi. Telah dilakukan penumbuhan lapisan tipis GMR berstruktur spin valve FeMn/NiCoFe /Cu/NiCoFe dengan metode dc opposed target magnetron sputtering di atas substrat silikon. Lapisan tipis GMR spin valve FeMn/NiCoFe /Cu/NiCoFe ditumbuhkan dari bahan target sputtering yaitu NiCoFe, Cu dan FeMn. Pembuatan target NiCoFe, Cu dan FeMn dengan reaksi padatan. Komposisi molar target Ni:Co:Fe = 60:30:10 sedangkan komposisi molar target FeMn adalah 50:50. Parameter-parameter penumbuhan adalah temperatur 100oC, tegangan 600 volt, laju aliran gas Ar 100 sccm, dan tekanan 0.52 Torr. Lapisan tipis GMR spin valve tersebut dikarakterisasi dengan SEM, VSM dan pengukuran rasio magnetoresistansi. Ketebalan NiCoFe dan Cu berturut-turut adalah 47,5 nm dan 14,4 nm. Diperoleh bahwa rasio GMR maksimum sebesar 32,5% pada ketebalan lapisan antiferomagnetik 45,0 nm. Ketika medan magnet dibalik (arah negatif), efek magnetoresistance tidak terjadi, hal ini disebabkan oleh lapisan antiferromagnetik FeMn yang hanya melewati satu arah magnetisasi. Ketebalan lapisan FeMn juga berpengaruh pada medan magnet saturasi dan medan koersif dari material GMR spin valve FeMn/NiCoFe/Cu/NiCoFe. Makin tebal lapisan antiferomagnetik FeMn menyebabkan makin berkurang medan koersif. Untuk ketebalan lapisan FeMn 30, 45 dan 60 nm, diperoleh medan koersif berturut-turut 0,1 T, 0,09T dan 0,08T.

Kata Kunci. antiferomagnetik, giant magnetoresistance, feromagnetik, spin valve, sputtering.


Full Text:

PDF

Refbacks

  • There are currently no refbacks.