Influence of the surface morphology on the magnetoresistance of ultrathin films of ferromagnetic metals and their alloys

Abstract

The microstructure, morphology and magnetoresistive properties of as-deposited and annealed at 700 K discontinuous films of ferromagnetic metals and their alloys are investigated. It is established that the isotropic field dependences stemming from the spin-dependent electron tunneling between ferromagnetic islands are observed for as-deposited Co films with an effective thickness (d) of dCo = 5–25 nm as well as for Fe films (dFe = 10–30 nm). It is shown that the maximum values of the isotropic magnetoresistance take place in the case when the size of the islands is equal to 3–5 nm and the width of the dielectric barrier between them is 1–3 nm. The maximum TMR values for the films annealed at 700K are obtained when the dielectric barrier is 2–5 nm wide.Досліджені мікроструктура, морфологія та магніторезистивні властивості свіжосконденсованих і відпалених при 700 К несуцільних плівок ферромагнітних металів та їх сплавів. Встановлено, що ізотропні польові залежності для спін-залежного електронного тунелювання між феромагнітними островами спостерігаються для Co плівок з ефективною товщиною (d) dCo = 5-25 нм, а також для плівок Fe (dFe = 10-30 нм). Показано, що максимальні значення ізотропного магнітоопору мають місце у тому випадку, коли розмір островів дорівнює 3-5 нм, а ширина діелектричного бар'єру між ними становить 1-3 нм. Максимальні значення ТМО для плівок, відпалених при 700К, отримуються, коли діелектричний бар'єр має ширину 2-5 нм.