s. tacchi, m. madami, g. gubbiotti, g. carlotti cnism-unità di perugia cnr-iom -unità di perugia...
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S. Tacchi, M. Madami, G. Gubbiotti, G. Carlotti
CNISM-Unità di Perugia
CNR-IOM -Unità di Perugia
Dipartimento di Fisica, Università di Perugia
Nanostrutture magnetiche
http://ghost.fisica.unipg.it
Nanostrutture magnetiche
Antidot arrays
Dot arrays
Patterned structures
L=450 nm
D=70nm
Dot arrays
1 mm1 mm
W1=330 nm W2=530 nm
t=60nm D=70nm
0.5 mm
t=30nmD=55nm
w=200nm
1 mm
D=600nm
t=50nm
1 mm D=100nma=840nm
t=20nm
b=560nmw=160nm
0.2mm
D=330nm
t=20nm
D=710nm
Antidot arrays
D1=300nm
Distanza centro-centro=400nm Spessore=30nm
0.5 mm0.5 mm
0.5 mm
0.5 mm
Spessore=30nm
D2=150nm
D=250nm
Distanza centro-centro=425nm
Processo litografico
Esposizione
Sviluppo
Spinning Resist
Substrato
Lift-off
Deposizione
Film
Resist positivoPiù solubile dopo l’esposizione
Resist negativoMeno solubile dopo l’esposizione
Cross-link
MRAM(Magnetic Random Access Memory)
Disk read head
Magnetic sensors
Nanostrutture magnetiche
Nanomagnetic logic
Magnonic crystals
Strutture artificiali con proprietà magnetiche modulate1D 2D 3D
200 nm200 nm
a=200nma=200nm
b=300nm
-1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
Magnetic field (kOe)
=1.5
M/M
s-1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
Magnetic field (kOe)
=2
M/M
sM/M
S
-1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0 =1
Magnetic field (kOe)
M/M
sM/M
S
=e1
=1.e5
=e2
Spessore=15nm
200 nm
a=200nm
b=400nm
200 nm
Ni80Fe20 Dot
-300 -200 -100 0 100 200
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
H(Oe)
M/M
s
-1000 -750 -500 -250 0 250 500 750-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
M/M
s
H(Oe)
0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0mm
nm
20
30
4
0
50
60
70
8
0
Ni80Fe20 Dot
Spessore=50 nm Spessore=20 nm
w = 450
L = 700 nm
1025 nm
450 mm
0.5 mm
90 nm
0.5 mm
90 nm
0.5 mm
660 nm Spessore=40 nm
Ni80Fe20 Dots
H
-600 -300 0 300 600
-1
0
1
-600 -300 0 300 600
-1
0
1
-600 -300 0 300 600
-1
0
1
-600 -300 0 300 600
-1
0
1
-600 -300 0 300 600
-1
0
1
-600 -300 0 300 600
-1
0
1
-600 -300 0 300 600
-1
0
1
H (Oe)
s= 155 nms = 50 nm
M/M
sM
/Ms
s= 625 nm
s= 530 nms= 320 nm
M/M
s
s = 90 nm
H (Oe)
H (Oe)
s= 420 nm
Ni80Fe20 Dots
Ni80Fe20 = 160 nmCo=160nm
Co Ni80Fe20
Ni80Fe20 = 560 nmCo=160nm
Ni80Fe20 = 640 nmCo=160nm
WCoWPy
1 μm
WCo
WPy
1 μm
Strutture bicomponenti
160/800
160/720
160/640
160/560
160/320
160/240
wCo/wNiFe
Ker
r in
tens
ity
(arb
.u)
Field (Oe)
-800 -400 0 400 800
-400 0 400 800
Strutture bicomponenti
Co Ni80Fe20
H