Магнитные свойства слоевых нанопроволок Ni/Cu

Исследованы магнитные свойства слоевых нанопроволок (НП), состоящих из чередующихся слоев никеля и меди. В таких структурах магнитные свойства определяются несколькими факторами – аспектным отношением ферромагнитых слоев, дипольным взаимодействием между соседними слоями внутри одной НП, а также взаимодействием соседних НП. Массивы НП были получены методом матричного синтеза. Слои никеля имели фиксированную толщину 400 нм, толщину слоев меди варьировали от 25 до 300 нм. Были изучены магнитные характеристики таких НП в двух состояниях: в матрице (интегральные магнитные характеристики, определяемые с помощью вибрационной магнитометрии) и для отдельных НП (локальная намагниченность, визуализируемая с помощью магнитной силовой микроскопии (МСМ)). Для НП в матрице петли гистерезиса, измеренные для двух направлений магнитного поля, становятся идентичными при увеличении толщины слоя Cu до 300 нм, что обусловлено ослаблением дипольного взаимодействия между слоями Ni внутри НП и усилением роли дипольного взаимодействия между соседними НП. При этом остаточная намагниченность возрастает при приложении поля параллельно плоскости матрицы. Методом МСМ изучены образцы с толщинами слоев Cu 300 нм. Поэтапно продемонстрировано, как приложение внешнего магнитного поля приводит к перемагничиванию. Выявлено, что перемагничивание пары НП происходит двухступенчатым образом, как для двухфазной системы с двумя характерными полями: H_c1 = 40–50 Э для образования пары с противоположным направлением намагниченности и H_c2 =160 Э для полного переключения намагниченности. Последнее значение близко к величине коэрцитивной силы для массива НП в матрице.