【摘要】 与多层膜相关的三维原子探针（3DAP）图像揭示了Dy层中的扩散界面以及Fe的存在。

在过去的三十年里，磁性稀土（RE）/过渡金属（TM）多层薄膜被广泛研究，因为它们是磁光记录介质的非常有吸引力的候选者。确定层的结晶性质、界面的粗糙度和通过界面的成分分布对于理解多层膜的宏观性质至关重要。A. Tamion等人[1]对热蒸发（Fe3nm/Dy2nm）多层膜进行了磁性和化学研究。

 

3DAP的原理基于表面原子的场蒸发、飞行时间光谱法和蒸发离子在探测器上的定位[3]。场蒸发需要高电场（30–50 V/nm）。为此，将以曲率半径接近40 nm的尖端形式制备的样品置于高正电压（3–15 kV）下。因此，最初对沉积在W曲面上的（Fe3nm/Dy2nm）多层膜进行了3DAP研究。相反，磁性测量是在沉积在（0 0 1）Si衬底上的平面（Fe 3 nm/Dy 2 nm）多层膜上进行的。主要问题是沉积在尖端上的层是弯曲的，因此它们可能与平坦层不同。这项工作的视角之一正是从平面样本中获得3DAP数据。将首次对沉积在高纵横比（10 lm·10 lm·100 lm）平顶硅柱上的平面多层进行3DAP研究[4-6]。通过聚焦离子束（FIB）铣削制备用于3DAP分析的尖锐尖端。

 

与多层膜相关的三维原子探针（3DAP）图像揭示了Dy层中的扩散界面以及Fe的存在。在平坦Si衬底上沉积的平面层上测量的磁滞回线表明，与320 K相比，600 K下沉积的多层膜的垂直磁各向异性高得多。3DAP元素图同时表明，600 K时分层结构退化。3DAP分析了在320 K平坦Si柱上沉积的Fe/Dy多层膜，并且示出了非对称界面。

 

[1] A. Tamion, E. Cadel, C. Bordel, D. Blavette, Three-dimensional atom probe investigation of Fe/Dy multilayers, Scripta Materialia, Volume 54, Issue 4, 2006, Pages 671-675.

 

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