Nghiên cứu quá trình từ hóa, từ giảo và cơ chế lực kháng từ dương trong các màng đa lớp dựa trên hợp kim TbFeCo = Magnetization, magnetostriction process and me152056

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
• * ■
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
• • •
Q ^ —
BÁO CÁO TỔNG KÉT
■»
nr ^ -t ^ i 1 •
Tên đê tài
NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH TỪ HÓA, TỪ GIẢO VÀ
C ơ CHÉ Lực KHÁNG TỪ DƯƠNG TRONG CÁC
MÀNG ĐA LỚP DựA TRÊN HỌP KIM TbFeCo
• *
Đe tài nghiên cửu khoa học cấp ĐHQGHN do Trường Đại học Công nghệ quán lý
Mã số: QC.06.22
Chủ nhiệm đề tài: TS. Đỗ Thị Hương Giang
Hà \ ộ i - 2007
BÁO CÁO TỐNG HỢP CÁC NỘI DUNG NGHIÊN c ứ u
■ •
ĐÈ TÀI NGHIÊN c ử u KHOA HỌC CÁP ĐHQGHN
DO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHÊ OƯẢN LÝ
I. THÔNG TIN TÓNG QUAN
1. Tên đề tài:
"Nghiên cứu quá trình từ hóa, từ giảo và cơ chế lực kháng từ chrơng trong
các màng đa lớp dựa trên hợp kim TbFeCo "
2. Chủ trì đề tài:
- Họ và tên: ĐỎ THỊ HƯƠNG GIANG
-H ọc hàm, học vị: Tiến sỳ
- Chức vụ: Giảng viên
- Đơn vị công tác: Khoa Vật lý Kỹ thuật và Công nghệ Nanô, Trường Đại
học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội

Nhà E3, 144 Xuân Thúy, cầu Giấy, Hà Nội
- Điện thoại: 04-7549332; Fax: 04-7547460; Di động: 0983234605
- E-mail:
3. Cơ quan phối họp thực hiện:
1. Khoa Vật lý Kỹ thuật và Công nghệ Nanô, Trường Đại học Công nghệ,
Đại học Quốc gia Hà Nội.
2. Trung tâm Khoa học Vật liệu, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại
học Quốc gia Hà Nội.
3. Trung tâm Đào tạo Ọuổc tế về Khoa học Vật liệu ITIMS, Đại học Bách
khoa Hà Nội.
4. Groupe de Physique des Materiaux, Université de Rouen, CH Pháp
4. Cộng tác viên chính của đề tài:
1. GS.TS. Nguyễn Hữu Đức Trường ĐịH:Cóng nghệ* DIJQGIÍN.— I
J A . H _;r _ . ’ . ‘ ■ r— L. ' ■" I
2. NCS. Nguyễn Thành Nam
3. NCS. Bùi Công Tính
4. NCS. Bùi Đình Tú
Trường ĐH Công nghệ, ĐHỌGHN
Trường ĐH Công nghệ, ĐHỌGHN
Trường ĐH Công nghệ, ĐHQGHN
5. Tóm tắt những kết quả chính của đề tài:
Quá trình từ hóa vả sự hình thành vách đômen tại vùng chuyên tiêp giừa các
lớp từ mềm và từ giảo trong các màng đa lớp có cấu trúc đàn hồi từ đã được nghiên
cứu và mô tả một cách hiện tượng ỉuận trên hệ màng từ giảo
{Tb(Feo,55Coo45)i 5/YFeCo}50. Trong các kết quả nghiên cứu của mình, chúng tôi
đã đề xuất được các mô hình quá trình từ hóa khác nhau phụ thuộc nhiệt độ, thành
phân, độ dày các lóp do tính chất từ nội tại cùa từng lớp như từ độ, dị hướng từ,
lực kháng từ, năng lượng tương tác trao đổi quyết định. Chúng tôi đã đề xuất
được mô hình tính toán lý thuyết được dựa vào sự cạnh tranh của các loại năng
lượng trong đê mô tả quá trình từ hóa theo các mô hình. Trong đó, sự xuât hiện của

các chuyên pha cảm ứng từ trường như đã quan sát thây trên các đường cong từ
hóa là do sự khác nhau giữa dị hướng từ và từ độ của các lớp từ mêm (dị hướng
nhỏ, từ độ lớn) và lớp từ giảo (dị hướng lớn, từ độ nhỏ) dần đến quá trình từ hóa
xảy ra không đồng thời tại cùng một từ trường ngoài. Với sự phù hợp đó, có the
khắng định rằng quá trinh từ hóa với sự xuât hiện của các chuyển pha cảm từ trên
các đường cong từ hóa khác nhau phụ thuộc vào không chì nhiệt độ mà còn độ dày
của lớp từ giảo. Xuât phát từ môi liên hệ giữa từ giảo và từ độ (từ giảo tỉ lệ bình
phương với từ độ), các chuyên pha cảm trường còn được hiểu một cách rõ ràng
hơn trên các đường cong từ giảo. Từ đây, các đặc trưng từ giảo với từ giảo cao
trong vùng từ trường thấp và từ giảo giảm trong vùng từ trường cao đã được giải
thích theo các mô hình từ hóa được đê xuât. Đặc biệt, đóng góp âm của các vách
đômen hình thành ở vùng giáp ranh của các lớp vật liệu từ giảo và từ mềm lần đầu
tiên đã được chỉ ra. Các tính toán trên các mô hình lý thuyết cho kết quả phù hợp
khá tôt với các quan sát thực nghiệm.
Các kết quả chính thu được của đề tài đã được báo cáo cônti bố trên 02 côniỉ
trình khoa học tham dự hội nghị quốc tế và sẽ đưọc đăng tai trên 02 tạp chí chuvên
nghành quốc tê có uy tín (xem phụ lục 1 và 2).
II. NỘI DƯNG CHÍNH CỦA ĐỀ TÀI
2.1 Mục tiêu:
Màng mỏng từ giảo đang thu hút sự quan tâm đặc biệt đo khả năng ứng
dụng của chúng để chế tạo các bộ phận cảm biến, bộ phận chuyên động, bộ phận
dịch chuyển trong các thiết bị vi điện-cơ. Nhiệm vụ hàng đầu đặt ra cho các nhà
nghiên cứu vật liệu ỉà phải tìm cách tăng cường thông sổ từ giảo (Ã = Aỉ/l) và độ
cảm từ giảo Xk = d Ẫ /d (^fí) trong vùng từ trường thấp. Điều này có ý nghĩa đặc
biệt quan trọng trong ứng dụng cho phép các hệ vi cơ hoạt động với công suât cao
trong từ trường điều khiên thấp [1,2]. Một sự kết hợp tuyệt vời giữa các hợp kim
đất hiếm-kim loại chuyển tiếp và các kim loại chuyển tiếp đã tạo ra được các màng
từ giảo đa lớp TbFeCo/FeCo có tính chất từ mềm tuyệt vời đáp ứng yêu cầu ứng
dụng [3]. Gần đây, tính chất từ giảo tuyệt vời với từ giảo bão hoà cao (Ắ ~ 10'3) và
độ cảm từ giảo lớn {ỵi ~ 10'1 T 1) đã được công bố trên màng đa lớp

Tb(Feo 55Co<).45)i s/YFeCo (tên gọi Terfecohan/YFeCo) với lớp từ mềm có cấu trúc
nanô (không liên tục) [4,5].
Hâu hêt các nghiên cứu trong và ngoài nước cho đến nay vẫn chủ yêu tập
trung vào nghiên cứu các đặc trung, tính chất từ và từ giảo trong vùng từ trường
thấp đế tối ưu hóa về mặt công nghệ chế tạo, thành phần vật liệu và cấu hình cho
các mục đích ứng dụng. Tuy nhiên, có nhiêu tính chât vô cùng lý thú quan sát được
trong vùng từ tnrờng cao và đặc biệt tại nhiệt độ thấp trên các hệ màng từ giảo đa
lớp này vẫn chưa được khai thác và nghiên cứu một cách triệt đê. Trong đó phải kế
đến các đặc trưng như: (i) đường cong từ giảo có xu hướng giảm do đóng góp của
từ RÍảo âm, (ii) đưòng cong từ hoá có sir xuât hiện các bước chuyên pha cảm ứng
từ trường, (iii) đường cong từ hoá lực kháng từ dương (exchange bias) như thường
quan sát thấy trên các vật liệu có cấu trúc từ đàn hồi “spring-magnet” Sự phụ
thuộc của các đặc trưng này vào câu trúc các lớp vật liệu, thành phần lớp từ mềm
độ dày lớp từ giảo và nhiệt độ đo vân chưa thực sự được nghiên cứu về mặt bàn
chất và tìm cách lý giải một cách thoả đáng [6-10]. Vì vậy mục tiêu của đề tài là
tập trung vào nghiên cứu cơ chê từ hoá và từ giáo và vai trò tirơng quan của tương
tác trao đôi và dị hướng từ đôi với quá trình từ hoá trên các màne, từ giảo đa lớp có
câu trúc từ đàn hôi dựa trên hợp kim Terỉecohan. Điều đó có thê giúp ta hiếu được
một cách chính xác nguyên lý và từ đó có thể tối ưu hoá hơn
thu được các đặc trưng mong muốn nhằm thoả mãn từng mục điv
2.2. Tổng quan các vấn đề nehiên cứu:
Nghiên cứu cơ chế từ hoá, từ giảo và vai trò tương quan của ti
đối và dị hướng từ đối với quá trình từ hoá trên các màng từ giảo đa lớp L
từ đàn hồi dựa trên hợp kim Terfecohan. Nội dung nghiên cứu bao gồm:
- Nghiên cứu quá trình từ hoá và cơ chế lực kháng từ dương trên các màng
mỏng đa lớp TbFeCo/YFeCo khác nhau phụ thuộc vào:
+ Độ dày lớp từ giảo
+ Thành phẩn và câu trúc lớp từ mềm
+ Vùng nhiệt độ đo
Trong nội dung nghiên cứu này, đê tài còn tập trung vào nghiên cứu vai trò

của tương tác trao đổi, đề xuất các mô hình lý thuyết bán thực nghiệm và tính toán
lý thuyết dựa vào sự cạnh tranh giừa các loại năng lượng trong quá trình từ hoá đe
giải thích cho sự xuât hiện của các chuyên pha cảm ứng từ trường trên các đường
cong từ hóa, cơ chế lực kháng từ dương và sự hình thành vách đỏmen có cấu trúc
mômen từ xoan tại lóp chuyển tiếp giữa các lớp tại vùng từ trường cao .
- Nghiên cứu quá trình từ giảo trong môi tương quan với quá trình và cơ chế
từ hoá đã nghiên cứu được. Tập trung vào giải thích các tính chất từ giảo như:
+ Đặc trưng từ giảo vượt trội với từ giảo cao và độ cảm từ eiảo lớn trong
vùng từ trường thấp.
+ Đặc trưng từ giảo trong vùng từ trường cao với sự đóng góp từ giảo âm
liên quan đến cấu trúc xoắn của vách đômen.
- Xuất phát từ các kết quả nghiên cứu được, đưa ra cấu hình tối ưu đế chế
tạo các hệ màng từ giảo đa lớp có tính chất từ giảo lý tướng trong tương lai.
2.3. Đặc điểm, thòi gian và ph uong pháp nghiên cứu:
a. Đặc điêm
Nghiên cứu về mặt bản chất các đặc trưnỵ từ tính và từ eiáo trên các vật liệu
từ giảo đa lóp có tươn^ tác từ đàn hồi, từ đó giải thích cho các kêt quả thực nghiệm
đo đạc được
4
b. Thời gian thực hiện:
12 tháng (từ 05/2006 đến 05/2007)
c. Phương pháp nghiên cứu:
- Đo đạc, khảo sát và xử lý các kết quả thục nghiệm về các đặc trưng cấu
trúc, từ và tù giảo của các mẫu nghiên cứu.
- Xuất phát từ các số liệu thực nghiệm, đề xuất các mô hình lý thuyết bán
thực nghiệm để tính toán dựa trên các thông số đặc trưng nội tại của vật liệu để giải
thích cho các kết quả thu được.
- Tìm hiểu mối tương quan giữa các quá trình từ hóa và từ giảo và nguyên
nhân dẫn đến sự khác nhau của 2 quá trình này trên các hệ vật liệu khác nhau tại
các nhiệt độ và từ trường đo dựa trên các đặc trung vật lý của vật liệu.

- Từ các kết quả thực nghiệm và mô hình lý thuyết xây dựng được, tính toán
và xác định được cấu hình vật liệu tối ưu sử dụng cho các mục đích ứng dụng khác
nhau trong thực tiễn.
2.4. Nội dung và kết quả nghiên cứu:
Nghiên cứu quá trình từ hoá, từ giảo và cơ chê lực kháng từ dương tại các
nhiệt độ khác nhau (từ 5 K đến nhiệt độ phòng) trên các hệ màng từ giảo đa lớp:
a. Màng Terfecohan/Fe có chiêu dày lớp từ giào Terfecohan thav đôi: t = 12 nm,
24 nni và 36 nm.
* Nhiệt độ thấp T< ỉ 00 K
Đường cong từ hóa đo theo phương từ trường song song với mặt phăng cùa
màng tại nhiệt độ 5 K được đưa ra trên hình 1. Khi quét từ trường từ giá trị dương
đến âm, đường cong xuất hiện hai bước chuyến pha cảm ứng từ trường tại các từ
trường chuyên Hf 1 và Ha- Đặc trưng này thường thấy trên các vật liệu trao đổi đàn
hôi từ có hai hay nhiều pha có dị hướng từ và lực kháng từ khác nhau đảo từ không
đông thời tại cùng từ tnrờng [11,12]. Tuy nhiên, điều đáng chú ý ờ đây là bước dáo
từ thứ nhất xảy ra ngay cả khi từ trưòne ngoài chưa đảo dấu (MrI > 0). Bước
chuyên thứ hai xảy ra tại từ trường âm H = Hr2- Đê hiêu một cách tườns minh hơn
5
cơ chế đảo từ, việc xem xét các loại năng lượng là cần thiết. Khi không có từ
trường, cấu hình từ được qui định chủ yếu bởi năng lượng trao đổi sắt từ 3d-3d.
Tương tác này có xu hướng thiết lập định hướng mômen từ Fe(Co) song song trẽn
toàn bộ mẫu tương đương với trạng thái từ độ phản song song giữa các lớp Fe và
TbFeCo do từ độ TbFeCo được qui định bởi mômen từ Tb. Khi tác dụng từ trường,
cấu hình từ được xác định bởi sự cạnh tranh giữa ba loại năng lượng, bao gồm
năng lượng Zeeman của từ trường ngoài, năng lượng tương tác trao đổi 3d-3d và
năng lượng dị hướng từ [13]. Sơ đồ minh họa các mômen Fe(Co) trong quá trình từ
hóa với hai bước đảo từ được đưa ra trên hình 2:
- Tại từ trường dương rất lớn,
/ẨoH = 5 T, năng lượng Zeeman chiếm
ưu thế và mẫu ở trạng thái bão. Ở trạng

thái này, từ độ lớp Fe và TbFeCo song
song với nhau theo từ trường tác dụng.
Khi đó, mômen từ Fe(Co) giữa các lớp
phản song song và vách đômen DW
chiều dày ổ xuất hiện ở vùng giáp ranh
giữa các lớp (hình 2).
- Khi từ trường giảm, jLloH, 1 < /J0H
< 5 T, năng lượng Zeeman giảm. Lúc
này, mômen từ trong lớp Fe (dị hướng
nhỏ) có xu hướng định hướng song song
với mômen từ FeCo trong lóp TbFeCo
bởi năng lượng tương tác trao đoi. Quá
trình này diễn ra ỏ' vùng giáp ranh và đi
vào tâm lớp Fe, gọi là quá trình nở rộng
vách đômen.
- Tiếp tục giảm từ trưcmg, Ị-iJir2 < < f.i0Hri, năng lượng tương tác trao
đôi lúc này chiếm ưu thế so với năng lượng Zeeman, ơ nhiệt độ thâp, lớp TbFeCo
có từ độ nhỏ nhưng dị hướng từ lớn nên vẫn bị ghim theo hướng từ trưòng. Sự đảo
nH<T)
Hình ì. Đường cong từ độ tỉ đói song
song tại 5 K của mân TbFeCo/Fe với
t'rhF eC o = 24 và 36 nm.
6
từ diễn ra trước tiên trong lớp Fe. Kết quả là môinen từ Fe(Co) song song trong
toàn bộ mẫu và vách đômen triệt tiêu. Từ độ mang dấu âm do từ độ lớp Fe chiếm
ưu thế.
- Năng lượng Zeeman trở nên vượt trội khi từ trường ngoài âm đủ lớn, 5 T <
< [ẩoHị2- Bước đảo từ thứ hai là quá trình quay của lớp TbFeCo đê mẫu đạt
bão hòa. Cùng với quá trình này là sự hình thành đômen. Sự thay đổi của từ độ tại
bước nhảy này khác nhau phụ thuộc vào chiều dày lớp TbFeCo (hình 1): /ibFeto

càng lớn, bước nhảy càng lớn do đóng góp từ độ lớp TbFeCo vào từ độ tổng cộng
tăng lên.
Hrl < H « 5 T Hr, < H £ H r -5 T « H £ H,
TbFeCo
Fe
Ỉ
đômen
s
Ỉ
đỏmen
s
H = -5 T
< ■: =
Hình 2. Cấu hình minh họa sự định hướng cùa mômen từ Fe(Co) trong các
lớp từ giảo (mũi tên đen) và lớp từ mém (mũi tên trăn%) dưới tác dụng cùa từ
trường ngoài thav đôi từ dương đên âm trong quá trình từ hỏa ơ nhiệt độ tháp.
- Khi từ trường tiếp tục giảm đến giá trị từ trường âm rất lớn, fj0H = -5 T,
các mômen từ trong vùng vách đômen có xu hướng định hướng theo hướng của từ
trường tác dụng, £ỊỌÌ là quá trình thu hẹp cua vách đó men.
Đáng chú ý ở đâv là độ lớn của từ trường âm //r2, tương ứng với quá trình
đảo từ trong lóp TbFeCo, càng nhở khi chiều dày /Thí-eCo càng lớn. Điều này có thể
được lý giải khi xem xét đến độ dài tương tác trao đôi săt từ (/CN = 30 nm). Mầu có
độ dày /ibPeCo = 12 nm, tươníỉ tác trao đôi sat từ mạnh có hiệu lực trên toàn bộ mầu.
Trong trường họp này, từ độ cúa lớp từ giao bị giữ iheo h ư ớ n g phan song song
với phương từ trường ngoài bới năna, lượns tương tác trao đôi mạnh hơn so với
7
trường hợp mẫu /TbFeCo = 24 nm và 36 nm. Do vậy, /T hF e C o càng nhỏ, từ trường âm
tác dụng phải càng lớn để thắng tương tác trao đổi và định hướng từ độ lớp này
theo phương từ trường.
* Nhiệt độ cao

Đường cong từ hóa đo tại nhiệt độ
100 K được đưa ra trên hình 3. Đối với
các màng có lóp từ giảo dày, íYbPeCo = 24
nm và 36 nm, trên đường cong từ hóa ta
vẫn quan sát thấy sự xuất hiện của hai
bước chuyên pha cảm từ như đã được
quan sát ở nhiệt độ 5 K (hình 1). Trong
khi đó, với lớp TbFeCo mòng, /ibFeCo =
12 nm, ta thây sự xuất hiện ba bước
chuyên pha. Điều này có nghĩa là trong
trường hợp lớp từ giảo dày, dưới tác
dụng của từ trường ngoài, quá trình từ
hóa diễn ra theo trật tự như đã được mô
tả ở trên hình 2. Trong trường họp lớp
từ giảo mỏng, cơ chê từ hóa với ba bước
đảo từ đã được đề xuất trên hình 4.
h„h (T)
H ì n h 3. Đ ư ờ n g c u n g l ừ đ ộ t i đ ô i s o n g s o n g
( M / M ị 7j l ạ i 100 K c ù a m ầ u T b F e C o / F e v ớ i
h 'h F e C u = 12, 24 v à 36 n m .
Trước khi mô tả quá trình từ hóa ba bước chuyên cho trường hợp /ibi-cC o “ 12
nm, tức là lý giải nguyên nhân CO' bản dẫn đến sự khác nhau của quá trình đảo từ ở
nhiệt độ thấp và nhiệt độ cao trên mẫu này. cẩn phải nhẳc lại rằng quá trình từ hóa
là kết quả của sự cạnh tranh giữa các loại năn£ lượng và bước đảo từ thứ nhất được
gây ra bởi sự chiêm ưu thê của năng lượng tương tác trao đôi. Tuy nhiẻn, quá trình
đảo từ diễn ra trước tiên trong lớp nào sẽ tùy thuộc vào tính chất từ nội tại cua nó
(tức là phụ thuộc vào tương quan giữa từ độ và dị hướng từ). Khi nhiệt độ thay đổi,
dị hướng từ thay đổi, do đó quá trinh tù' hóa có thê thay đổi theo nhiệt độ. Khác với
trường hợp quan sát thấy ở nhiệt độ thấp đã được trình bàv o trên (dị hướníỉ từ cua
lớp từ giảo TbFeCo ỉớn hơn nhiêu so với lóp từ mêm), O' nhiệt độ cao, dị hướrm từ

8
của lớp từ giảo TbFeCo giảm mạnh và từ độ của nó nhỏ hơn rất nhiều so với từ độ
của lớp Fe. Do đó, quá trình đảo từ sẽ xảy ra dễ dàng hơn (bước đảo từ thứ nhât, H
< Hri) so với lớp Fe (từ độ lớn nên lớp này vần bị ghim bởi năng lượng Zeeman
của từ trường ngoài). Quá trình từ hóa trong trường hợp này có thê mô tả như sau:
- Tại từ trường đương lớn {ịẩoH = 5 T), năng lượng Zeeman chiếm ưu thế,
mẫu ở trạng thái bão vách đômen DW xuất hiện.
- Khi từ trường giảm, /iQ//r| < p 0H < 5 T, quá trình nỏ’ rộng vách đóm en.
- Khi từ trường tiểp tục giảm (ju0Hr2 < HoH < ỊẦaHỵI), năng lượng tương tác
trao đổi vượt trội so với năng lượng Zeeman. Sự đảo từ diễn ra trước tiên trong lớp
TbFeCo để định hướng mômen từ Fe(Co) song song trong toàn bộ mẫu. Vì dấu của
từ độ tống cộng bị chi phổi bởi lớp Fe nên kết thúc bước này, từ độ không đôi dâu.
Hình 4. Cẩu hình minh họa sự định hướng của mô men từ Fe(Co) trong các lớp từ
giảo (mũi tên đen) và ìớp từ mềm (mũi tên trắng) dirới tác dụng của từ trường
ngoài thay đôi từ dương đến âm trong quá trình từ hóa ớ nhiệt độ cao.
- Bước chuyển pha thứ hai được quan sát khi từ trường đổi chiều, /jữHr3 <
jUữH < ụ ữHr2. Ở đây, quá trình đảo từ diễn ra đồng thời trong cả lớp Fe và TbFeCo,
trạng thái song song của mômen tù' Fe(Co) vẫn được duy trì bởi tương tác trao đổi.
Bước chuyển này không làm thay đối độ lớn của từ độ mà chỉ thay đổi dấu của nó.
- Tiếp theo là quá trình quay của từ độ trong lớp TbFeCo theo hướng từ
trường tác dụng và sự hình thành vách đômen.
- Cuối cùng là quá trình thu hẹp của vách đómen và từ độ dân đạt bão hòa.
Đường cong từ giảo đo khi từ trường tác dụng trong mặt phăng màng theo
phương chiều dài của mẫu được đưa ra trẽn hình 5. Trong từ trường thâp, từ giao
9
cao Ằn = 200x10'6 đã đạt được trên
màng có lớp TbFeCo mỏng (12 nm),
trong khi đó từ giảo có giá trị nhỏ hơn
rất nhiều trên màng có lớp từ giảo dày
hơn, Ấn = 40x10'6 và 60x10'6 tương ứng

với màng c ó đ ộ dày ÍTbFeCo = 2 4 v à 3 6
nm. Nguyên nhân dẫn đến sự khác nhau
này là do sự khác nhau của quá trình từ
hóa. Như đã biết, trong các màng từ giảo
đa lớp này, từ giảo tống cộng được gây
ra chủ yếu bời sự đảo từ trong lớp
TbFeCo. Với màng có lớp từ giảo dày,
cơ chế từ hóa với hai bước đảo từ tuân
theo mô hình minh họa trong hình 2, và
do đó, tại từ trường thấp chỉ xảy ra đảo
từ cùa lớp từ mềm Fe với đóng góp rất
nhỏ vào từ giảo tông cộng. Trong khi
đó, với lớp từ giảo mỏng, quá trình từ
hóa ở nhiệt độ cao bao gồm ba bước đảo
từ như đã được minh họa trên hình 4. Trong trường hợp này, trong vùng từ trường
thấp, quá trình đảo từ diễn ra đồng thời trong cả lớp từ mêm và từ giảo tạo ra từ
giảo lớn trên mẫu này.
Trong từ trường cao, hình dạng đường cong từ giảo rất khác nhau với sự
giảm xuống của từ giảo được quan sát trên tất cả đường cong thực nghiệm của các
mẫu. Điều này có thê liên quan đên sự xuât hiện của vách đômen, trong đó mômen
từ định hướng lệch khỏi phương từ trường tác dụng, do đó, đórm góp âm vào từ
giảo tống cộng [10]. Phần đóng góp này thậm chí còn lớn hơn cả phân đóng góp
của từ giảo dương của lớp từ mêm, khiên cho từ giảo song song mang dâu âm như
được quan sát thấy trên mầu ÍThFeC’o = 24 nm. Khi tử trường tiẽp tục tăng lên, từ
giảo bắt đầu tăng lên đối với mẫu fibFeCo = 36 nm. Điều này dược eiái thích do lớp
từ giảo TbFeCo bẳt đầu đảo từ, định hướng theo phương từ trường tác dụng và
10
Hình 5. Đường cong từ giảo của các
màng đa lớp TbFeCo/Fe với t n i- e C o =
ỉ 2, 24 và 36 nm.

mẫu có xu hướng tiến đến trạng thái bão hòa từ độ. Sự đảo từ của lớp này đóng
góp dương vào từ giảo tổng cộng, và do vậy từ giảo tiếp tục tăng khi tăng từ
trường. (Xem thêm phụ lục 1)
b. Các màng Terfecohan/Yx(FeCo)Ị.x có nồng độ Y thay đỗi: X = 0; 0,1 và 0,2.
Đường cong từ hóa đo trên các màng từ giảo đa lớp Terfecohan/YFeCo với
thành phần Y thay đổi từ X = 0 đến 0,2 đo tại nhiệt độ 5 K và 100 K được chỉ ra
trên hình 6. Khi quét từ trường từ 5 T đến -5 T, trên đường cong từ hóa, ta cũng
quan sát thấy sự xuất hiện của chuyển pha từ như quan sát thấy trong trường hợp
màng Terfecohan/Fe ở trên. Tại nhiệt độ thấp, T= 5 K, đường cong từ hóa 2 bước
chuyển với quá trình đảo từ xảy ra trước tiên trong lớp từ mềm và tại nhiệt độ cao,
T = 100 K, đường cong từ hóa 3 bước chuyển với quá trình đảo từ xảy ra trước tiên
trong lớp từ giảo. Hiện tượng quan sát được có thể được giải thích dựa trên sự cạnh
tranh giữa các loại năng lượng trong quá trình từ hóa như 2 mô hình được đưa ra
trên hình 2 và 4 ở trên.
Điêu đáng chú ý ở đây là sự xuât hiện của lực kháng từ dương trên mẫu với
thành phần Y là X = 0,2. Như quan sát thấy trên hình 6, quá trình từ hóa cùng với
sự đảo dấu của từ độ xảy ra ngay cả khi từ trường ngoài chưa đổi dấu. Điều này có
thể được quan sát rõ hơn trên đường cong từ hóa riêng phần trên hình 7. Nhìn vào
hình này ta thấy sự địch chuyên đường cong đi một khoáng có độ lớn bang f/E
được gọi là từ trường “exchange bias”. Hiện tượng này thường được quan sát thấy
trên các hệ màng đa lớp sắt từ/phản sắt từ [14]. Ở đây, quá trình đảo từ của đường
cong từ trề riêng phần xảy ra trước tiên trong lớp YFeCo do đó, độ rộng của đường
cong này sẽ liên quan đến độ lớn của lực kháng từ cùa riêng lớp này. H\: giảm từ
155 mT xuống còn 115 mT và 36 mT khi nhiệt độ tăng lên từ 5 K đến 25 K và 50
K, tương ứng. Điều này có thê được giải thích là do sự phụ thuộc của các thông sô
từ độ, hằng số tương tác trao đoi và dị hướng từ của cả lớp từ giảo và từ mềm. Mô
hình lý thuyết đơn giản nhất đế lý giải cho đề xuất trên là giả thiết tất cả vách
đômen được định xứ trong lớp từ mêm YFeCo. Khi đó, nănR lượny vách đômen
được biểu diễn như sau [15]:
ơ(H) = M ỴFcCọíỴ,cCoH ,

Dưới tác đụng của từ trường ngoài, năng lượng vách khi đó là:
ơ ( H ) = 7ĩ ^2 A (2 M H + K )
T í t K ì Ẩ n t li ứ r ' t r â n t o n r \ A C* rl ò n rr t*o K n n r r r  t irA fn fT t*-o r\ A A í lò t ỉ lô 1 r Aỉ\
- -

— -

- -



o J

"O ~w* V* ' Y
bình phương của từ độ theo công thức:
X ơ i ) T = 2 M ỴĩeCo(T])H E(Ti) + K
YFeCo
_MEự 2) \ 2 M VĩeCo(T2)H E(T2)
+ K YFeCo(^2 )
Nhìn vào biểu thức trẽn ta có thể thấy rằng khi nhiệt độ tăng, HE giảm do từ
độ và dị hướng từ giảm. Cách lý giải này rất phù hợp với các kết quả quan sát thực
nghiệm ở trên.
Hình 6. Đường cong từ trễ và quá trình từ hóa ơ nhiệt độ 5 K (trái) và 100 K
(phải) của các màng Terfecohan/Yx(FeCo)/_v. (a) X = 0, (b) X = 0. ỉ và (c) X = 0.2.
12
|10H <T) |loH (T )
Hình 7. Đường cong từ hóa riêng phần được đo bằng cách quét từ trường từ 5 T
đến -0.4 T (chẩm tròn đen) và đường cong từ hóa toàn phần (chấm tròn trong) tại
nhiệt độ 5 K (a) và ỉ 00 K (b) của màng TbFeCo/Y(ì ỵ(FeCo)o s ■
H (T )

Hình 8. Đườnv con% từ íỊÍao đo tại nhiệt độ phóng trên các lỉiànẹ đa lớp
TbFeCo/Yx(FeCo)/_v: (a) X = 0, (b) X = O.J and (c) X - 0.2.
Đường cone; từ giảo của các màng đa lớp nghiên cứu đưọc chi ra trẽn hình 8.
Trên tất cả các mẫu, ta đều quan sát thấy sự tăng đột neột cua từ giảo trong vùng từ
13
trường thấp và giảm chậm khi ở trong vùng từ trường cao. Hiện tượng e;iảm từ giảo
trong vùng từ trường cao giống hiện tượng quan sát được trên hình 5 cho mẫu có
lớp từ giảo mỏng. Cách lý giải hoàn toàn tương tự dựa trên sự hình thành của vách
đômen. Trong vùng từ trường thâp, sự tăng đột ngột từ giảo có thê được giải thích
do sự quay đồng thời của cả lớp từ giảo và từ mềm như được mô tả trong mô hình
được đưa ra trên hình 4.
Giải thích chi tiết cho các kết quả thu được trên hệ này đã được mô tả chi
tiết trong bài báo phụ lục 2.
2.5. Kết luận
Đe tài đã nghiên cứu và mô tả một cách hiện tượng luận quá trình từ hóa, từ
giảo, cơ chế lực kháng từ dương và sự hình thành vách đômen tại vùng giáp ranh
trong các màng đa lớp có cấu trúc đàn hồi từ Terfecohan/YFeCo. Các tính toán lý
thuyết được đề xuất cho sự phù hợp khá tốt với các kết quả thực nghiệm quan sát
được. Với sự phù hợp đó, có thê khang định răng quá trình từ hóa với sự xuât hiện
của các chuyển pha cảm từ trên các đường cong từ hóa khác nhau phụ thuộc vào
không chỉ nhiệt độ mà còn độ dày của lớp từ giảo, về thực chất, đó là do sự cạnh
tranh của các loại năng lượng trong quá trình từ hóa. Với thê mạnh riêng của mình
(từ giảo tỉ lệ bình phương với từ độ), các chuyên pha cảm trường còn được thê hiện
rõ ràng hơn trên các đường cong từ giảo. Từ đây, các đặc trưng từ giảo với từ giảo
cao trong vùng từ trường thấp và từ giảo giảm trong vùng từ trường cao đã được
giải thích theo các mô hình từ hóa được đề xuất. Đặc biệt, đóng góp âm của các
vách đômen hình thành ở vùng giáp ranh của các lớp vật liệu từ giảo và từ mềm lần
đầu tiên đã được chỉ ra. Sir xuất hiện hiện tượng “exchange-bias” là một hiện
tượng vật lý rất mới, lần đầu tiên được quan sát trên hệ màng từ giảo đa lóp này.
Đe tài đã hoàn thành theo đúng tiến độ và thời gian đề ra. Sản phâm giao

nộp là 02 công trình khoa học được đăng tải trên các tạp chí khoa học quốc tế có
uy tín trên thê giới.
14
2.6. Tài liệu tham khảo
[I]. A. Ludwig and E. Quandt, J. Appl. Phys. 87 (2000) 4691
[2j. N.H Due, iii: Handbook UJ Physics and Chemistry o f the Rare Earths,
eds. K.A.Gschneidner, Jr. and L. Eyring, Elsevier Science, North-
Holland, Amsterdam, vol. 32 (2001).
[3]. E. Quandt, A. Ludwig, J. Betz, K. Mackay, D. Givord, J. Appl. Phys. 81
(1997) 5420.
[4]. D.T. Huong Giang, N.H. Due, V.N. Thuc, L.v. Vu and N. Chau, AppL
Phys. Lett. 85 (2004) 1565.
[5]. N.H. Due, D.T. Huong Giang, V.N. Thuc, Y.D. Yao, J. Alloys Compd.,
2006.
[6]. E. Quandt and A. Ludwig, J. Appl. Phys. 85 (1999) 6232.
[7]. F. Montaigne, s. Mangin, and Y. Henry, Phvs. Rev. B 67 (2003) 144412.
[8]. M. Sawicki, G. J. Bowden, p. A. J. de Groot, B. D. Rainford and J M. L.
Beaujour, Phys. Rev. B 62 (2000) 5817.
[9]. S. N. Gordeev, J M. L. Beaujour, G. J. Bowden, B. D. Rainford and p.
A. J. de Groot, Phys. Rev. Lett. 87 (2001) 186808.
[10J.D. Givord, J. Betz, K. Mackay, J.c. Toussaint, J. Voiron, and S.D.
Wiichner, J. M ơ g ỉi. Magn. Mater. 159 (2004) 71.
[I I].M. Sawicki, G. J. Bowden, p. A. J. de Groot, B. D. Rainford and J M. L.
Beaujour, Phys. Rev. B 62 (2000) 5817.
[12].S. N. Gordeev, J M. L. Beaujour, G. J. Bowden, B. D. Rainford and p.
A. J. de Groot, Phys. Rev. Left. 87 (2001) 186808.
[13].F. Montaigne, s. Mangin, and Y. Henry, Phys. Rev. B 67 (2003) 144412.
[14J.E.E. Fullerton, J.s. Jiang, S.D. Bader, J. Mcign. Magn. Mater. 200 (1999)
392.
[15].F. Canet, c. Bellouard, s. Mangin, c. Chatelain, c. Senet. R. Siebrccht,

V. Leiner and M. Piécuch, Eur. Phys. J. B. 34 (2003) 381
15
III. PHỤ LỤC
Phu luc ỉ
• *
16
t'age 1 01 1
Ml JOINT EUROPEAN MAG
J€mi 06
San Sebastian, 26-3(
"-^CONFERENCE PHOTOS Q
NEWS H
Program Q
Genesis Q
First Announcement
Topics Q
Comm ittee J 3
Important Dates 0^2
Paper Submission Q
Symposia H
Plenary & Semi-Plenary Talks Q
Presentation Types Q
Registration H
Conference Dinner C l
Hotel and Travel Info H
Additional acco m m o dation H
Use for information Q
Student Support Q
Future Conferences
Links

Sponsors Q
Reviewers Area 2 2
Exhibition Q l
O A i h : x . : , v .
TR U TiG A '/
_
pf.
L l i£
GAI/
^sộciación C luster de TelecomU'
1 /26/2007
m Joint European Ivkgnetic Symposia
III JOINT EUROPEAN MAGNETIC SYMPOSIA
San Sebastian, 26-30 June, 2006
FIRST ANNOUNCEMENT
Tht: Th ircJ Joint Euro peon M uqnetic J ymposict, J&W5, V1.ÍII t e heJd in San Sebastian (Spain ]f ram June 26 through June 30, 2ŨŨ6.
The Joint Europeand Magnetic S’yrnposic* JEMS, are the unrticcrticn of ttie tvuo most irnpcrtcrit confet'encei cn Magnetism regularly
Europe, nam ely EiViv'A (European M agnetic Materials and Applications) end iVfiiVi I M agnetic Recordinq Materials). The Conference will
fcrunrif ct the rrcicinetiiiTi com munity to diĩCUĩỉ new c cfiOEpti, pmperfies and deựeíopmentĩ in cdl br'Cfnohei ot fun dam ental and
>:t" Vue 11 ct' on m agnetic route rial Ĩ arid tt'ieir cfDplicaticni.
Proceedings: The Proceedings o f tt'ie Syrrposia vuil I b e published C1Í a special issue cf the Jc>vmaỉ c f A/ktgnethm a n d M a gn etic Materials.
JEiVB Cent erences, only crie pcfDer p er registered pctiicipant '.".'ill b e published.
The cieadlin etar th e submission of manuscripts: is April 30th, 2006. Detailed infcrrnaticti regarding the preparation of manuscripts will be
the C onferenc e V'fib ĩite.
http: ifwww.se ehu.es/JEMSŨ6,i'fỉrstaimounc erne nt.htm
1/26/200?
Thursday June 29
0 9:0 0 - 0 9:4 5
PLENARY SESSION
Chair: L. Schultz

P. Fontcuberta
0 9:45 - 11 :00
POSTERS SESSION III
(with coffee]
Gp, Np, Op2, Pp2, Ap2, Ep, Kp2, Cp
Chair: R. Valenzuela, p. Gorria
SYMPOSIA
1 1:0 0 - 1 3:0 0
Spin electronics
Artificially nanostruct.
Soft magnetic materials
Magnetostrictive .
So3
Ao2
Ro3
No
Chair: J. Tejada, D. Ferrand
Chair: R. Cowburn, L. Schultz Chair: Mohri, M. Vazquez
Chair: c. Gomez-Polo, L. Lanotte
11 :0 0 - 1 1:15
T. Jun gw irth (Invited)
M. García del Muro
L. K. Varga (Invited)
J. Gutierrez
11 :1 5 - 1 1:30
E. Fernandez-Pinel M. Potschke
11 :3 0 - 11 :4 5
A. Slavin
J. Nogués(Invited)
1. Lucas

E. Hristoforu (Invited)
11 :4 5 - 12 :00
V. Garcia
E. Shalyquina
1 1 2:00 - 12 :15
M. Viret
u. Queitsch
D. Makhnovskiy (Invited)
J. Teillet
j u t tmmtf 51
z l WMWlfiH
1m mwQfift
n*>l r*c Minnntỉrm Mimnnti,. M'l'rtri' ir- nn nnm« r\f\r\ nnn ^rW M R IltlflAlt
WWW cl sevu-r com /lot atc/|m?Tim
Magnetization and magnetostriction process in spring-magnet TbFeCo/Fe
multilayers with variable TbFeCo thickness
D.T. Huong Giang3, N.H. D ue3, J. Juraszekb , J. Teilletb*
“Laboratory fo r Nano M agnetic M aterials and Devices. Faculty o f Engineering Physics and Nanorechnolog), College o f Technology. I letnam National
University, Hanoi, Buidmg EJ, 144 Xuan Thuy Road. Can Giay, Hanoi.
hG roupc de Physique lies Malcrioux. UMR CNRS 663-i. U mversné dí' Rouen 76801 Sr Enenne (ill Rouvray. Francc
Elsevier use only: Received dale here; revised date here, accepted dale here
Abstract
Different natures of the magnetization reversal are studied by means of (he magnetization and magnetostriction measurements lor the
magnetostrictive "spring magnet" multilayers ofTbFeCo/Fe with ÍI fixed Fe layer thickness of 10 nm and variable TbFeCo layer thickness of 12
nm. 16 mn and 20 mil. In such multilayered systems, the magnetization reversal occurs at different coercive fields for each layer related In the
formation of the domain wall at interfaces. The results show that ul low temperatures, the transition from the ferromagnetic saturation slate
(with domain walls) to the Icrrimagnetic transient saturation slate (without domains wall) lakes place by the reversal of (lie magnetic moments
in the high magnetization Fe layers. Til is process is governed by the large magnetic anisotropy of the TbFeCo layer. Increasing the temperature,
that anisotropy decreases and the transition results from the reversal of magnetic nuimenis in the small magnetization TbFeCo layers. The
formation of the domain wall at the interfaces is clearly evidenced by the negative contri billion to the parallel magnetostriction.

© 2007 Elsevier B V. All rights reserved
PACS: 75 60.Ej. 75 60 Ch. 75 70
- J .
75 80,+q.
Keywords; Spring m agnet m ultilay e r: Magnetostriction . Magnetization process ; Domain wall.
1. Introduction
The combination of rare earth - transition metal (RE-TM)
alloys and transition metals in spring magnet RE-TM/TM
multilayers opened a new approach for developing low-field
giant magnetostriction [1.2]. These conventional
magnetostrictive spring magnet type multilayers (CM SMM )
were recently developed in the novel magnetostrictive
multilayers - named as discontinuous magnetostrictive spring
magnet type multilayers (DM SMM ). in which the soft FeCo-
layer is structurally heterogeneous in nanostructured state.
Indeed, an excellent magnetic softness with the
magnetostriction (/I) of the order of 10 ' and magnetostriclive
susceptibility Ux) of about 10'' T '1 was reported Tor
Tb(Feo55Co(M5)i j/(YFeCo) (named as Terfecohan/YFeCo)
DMSMM [3,4], In such ferrimagnetic multilayered systems,
magnetization and magnetic anisotropy differ from one layer
to the next, so the magnetization reversal occurs at different
coercive fields for each layer. When the reversal takes place in
a given laver but not in the adjacent one. a so-called extended
domain wall (EDW) will be formed at the interfaces and
results in a negative contribution to the parallel
magnetostriction [5]. In general, llie hiLih-field saturation state
[HFS state) is usually related to the existence of the interracial
EDW. This EDW is destroyed in middle field. Finally, a
temporary saturation state (TS stare) without DW exists at low

fields. The details of these phenomena, however, depend not
only on (he intrinsic properties of the soft layers but also on
the net magnetic moment o f the system. In a spccial condition,
one observes also the so-callcd negative coercivity. at which
the reversal causes a negative magnetization when the applied
field is still positive [6.7],
This paper deals with the influence of the individual
TbFeCo-laver thickness on the magnetic and maiiiietostrictivc
properties in sputtered Tb(Fc, iiCfln 1<)| 5'Te multilayers with a
* Corresponding author Tel 33-02 35 14 63 ] I. lax 33-02 35 M MOV
E-mail address Jacques te ille ư tíu n iv-tiu icn tv
2
D .T Huong Giang e ra I Journal o f Magnetism a nd Magnetic Materials no (21)117) n00-ll()0
900
4fi0
F
3
n
s'
-460
■800
700
?
360
£
0
5
-350
-700
600

?
300
%
0
s' -300
-600
A
(a) 7- 5 K
Mil
M16
/
____
j
M20
900
450
-450
-900
600
300
0
-300
-600
600
300
Q
■300
■600
(h) r= 10 0 K
I- ’

- 360
- JfiO
M12 ’ .700
(c) r= 300 K
M12 .
—- 900
r : :
r ~ ■
___
_
— ^
- -250
M16 ■
- -500
i
_
_
<f
M16
1 —- 400
S '
■ - r " — "
- -zoo
M20
- -400
______
M20
0
uHm
0

r H(T)
0
I* H
0 OS 10
m
Fig I Parallel m agnetization loops ol'T hFeC o UiR )/Fe (10 nm) mullilayers at different temperatures
fixed Fe layer thickness of 10 11111 and the TbFeCo layer
thickness varying from /TF(- =12 Iim, 16 nm and 20 nm (named
as M 12, M 16 and M20, respectively).
2.
Results and discussion
The magnetization loops were measured using a SQUID
from the helium liquid to room temperature in fields up to 5 T.
Shown in Fig. 1 are the parallel magnetization curves
measured at 5, 100 and 300 K for the as-deposited samples.
For single iayer films, investigations reveal that the Fe
magnetization can take the almost temperature independent
value of A/Fc = 1700 kA/m, whereas the Terfecohan
magnetization (Mtfc) decreases from 1 100 to 250 kA/m when
going from 5 K to 300 K. For multilayers, however, it turns
out from the Mossbauer measurements that Ihe magnetization
of botK individual is almost temperature independent, i.e. Mfc
= 1700 kA/in and A /tfc = 1'00 kA/m) [8]. This can be
confirmed by analyzing the maunetization data in the TS state
(Mtỉ) '■
11)
where I indicates (he thickness. For the HFS state, however,
the net magnetization (A/hfs) depends also on the dimension of
the EDW:
( 2 )

where I is the remainder of thickness ill the ferromagnetic Fe
and Terfecohan core and if is thickness of the D\v. By
analyzing the HFS magnetization data, one can obtain
information for Ô. This problem, however, will be treated
elsewhere. Presently, we are interested in the nature of the
magnetization reversal only.
Let us start by considering the 5 K magnetization loops
[Fig. 1(a)]. Note that, M20 is an almost magnetically
compensated system, but the M l2 and M I6 are the Fe
magnetically dominating samples. Thus, the Ft magnetization
is strongly sensitive to the applied field direction. In these
experiments, however, starting to decrease the applied
magnetic field from the HFS state, one observes first the
reversal of the magnetic moment in the Fe layers. This is due
to the fact that although tile Terfecohan layers have smaller
net magnetization (with respect to that of Fe layers), their
stroniỉ magnetic anisotropy continues to pin their
magnetization against the maiinetic field direction. At 5 k. for
all investigated systems, the rotation of the Fc magnetization
starts in positive fields, almost compensated with TbFeCo
maiinetization in zero fields and the Fe magnetization rotation
process is completed in neiiative fields (in particular for M l2
and MI6 samples). In addition, this rotation process (i e
destroy inn the EDW) starts in the higher field for the sample
with thinner TbFeCo thickness.
At 100 K. the reversal of the Fc magnetization in positive
fields remains for the M I6 and M20 samples only [Fie. I <h)].
For the M l2, due to the reduction of the TbFeCo magnetic
anisotropy, the TbFeCo niauneli/ation can not pin auainst the
field direction anymore blit it reverses in positive fields li-iii.

1(b) in the top). Finally, at room temperature, the magnetic
anisotropy of the amorphous TbFcCo phase can be nculecled,
the Zeeman eneriiv is dominalini> and the magnetization
reversal lakes place firstly ill the smaller magnetization
TbFeCo layers as cxpectcd [Fig. I (c )]. The magnetization
anomalies evidenced for this transition are, however, rather
weak. It will be discussed below.
Magnetostriction was measured (isinu ail optical dcflcction
method [8]. The fit’ll re 2 presents room temperature parallel
and perp e n dic u lar m ag n eto strictio n for lilt in\estimated
sam ples. N ote that, w hile lilt parallel maun c to striction c ur\e s
D T Huong Gtatig el af Journal o f Magnetism an d Magnetic Materials 00 (2<}(i~) am . non
60
180
k " - "
\
f ~ ~ ~

-
0
o
r . 60
Í
0
(a) M12
-60
-120
-ẻo
, I
-180

-120
r v
120
f
I
//
!
Ỉ
60
1 (b) M16
0
1 J s
-60
*
[c)M20
J
-0.6 -0.3 0.0 0.3 0.6 -0.8 -0.3 0.0 Ữ.3 0.B -0,s -0.3 0 0 03 0 6
H.H(T) H„H (T) IX H (T)
Fig 2 Room temperature parallel (\«) and perpendicular (J.j.) m agnetostriction of TbFeCo (ỉln )/Fe ( 10 nm) multilayers
Fig ] Room temperature m agnetostriction coefficient ot'TbFeCn (/in )/Fe (10 lira) multilayers
show big anomalies, eg negative contributions, the
perpendicular magnetostriction exhibits almost ordinary
behavior with a rather weak positive curvature ill hiuh fields.
This is a good evidence for the formation of the EDW, which
is weakly indicated from the room temperature magnetization
curves. Indeed, the formation of the Bloch type-DW resuits in
a disorder of the magnetic moments at the interfaces along
which is measured the parallel magnetostriction. This causes a
decrease of the parallel magnetostriction, but preserves the
perpendicular magnetostriction [5]. Tile macnetostriction

coefficient Ằ1'2 = - Xị is presented in Fig. 3. This
presentation allows a good comparison not only for the
magnitude of the domain wall magnetostriction, but also its
contribution with respect to the total magnetostriction. Finally,
considering the maximum in the parallel magnetostriction
curves as tile startinii point of the formation of EDW, one can
say that the critical field for this transition decreases as
TbFeCo thickness increases. It is in eood agreement with the
observation mentioned for the 5 K magnetization data
In summary, different natures of the magnetization reversal
are clarified for the magnetostrictive "sprini> magnet"
multilayers of TbFcCo/Fe with a variable TbFeC'o layer
thickness. At low temperatures, the transition from the
ferromagnetic HFS state (with the existence of the EDW) to
the ferrimagnetic TS state (without the existence of EDW)
takes place by the reversal of the magnetic moments in the
high magnetization Fe layers. This is due to the lartie macnetic
anisotropy of the TbFeCo. Will) the increase of temperature,
the TbFeCo anisotropy decreases and the transition takes place
by the reversal of maunetic moments in ihe TbFeCo layers
with smaller magnetization. The formation of the domain wall
at the interfaces is evidenced by the negative contribution to
the parallel maunetostriction.
Acknowledgements
This work was supported bv the College of Technology,
Vietnam National University under the project ỌC.06.22. the
Programme International de Cooperation Scientifique (PICS)
of France and tile INTEREG Ilia european research program
II. 198.
References

[1] E Quandl, A Ludw ig,.) Betz K Mackas. D Oivord. J Appl Pliys XI
<1997)5420
[2] M il Due. J Maun Mugn M irtcr. 242-245 I 1
Ị3] L) T Huong Giang. N FI Due. V N 1 hue. I. V Vu Lind N Chilli. Appl
IM}\S Lett 85 (2004) 1565
[4J N i l Due. D T Huong fiiang . N Chau, J Maan M ill’ll M a ie r. 2l>OOlH
(2 00 5 1 son
f5 1 n Í.Huindl ;md A [u đ v u ỊỊ. .1 A ppl H ụ 5 S5(llW)^232
[6] c I Bo uden .1 M [ Ile au iour A A Zhuki-V H [) R jm lW J. p A I dc
(.roo t. R c C' Ward and M R W ells. J Appl Pins i;3 K63V
[ 7 1 N II Due. f) T 1 lim ns (iinng N T I am Iim lcd paper presented a!.
ICM 'O fi k y'H o Japan AuiMist til he published in I M.ipn Matin
M Liter
[S j D ĩ I ĩu on tỉ C ii.in ii I hcs I s I 'n r.u rs itv o r Rouen I r 11^:. 2r-l<«5
Phụ lục 2
Patie 1 of 1
w
InternationaC ‘Worfijfiop on Spin
O c t o ô e r 2 - 4 2 0 0 6 i n N a n c y ( J
^ N«r * ■' > *1#'
70 contact us: riVS(T2()06@fpm
fittp: //'WWW. fpm. u-iuincy.fr/.
H ITA C HI
Inspire the Next
- = " ^ = = IN 'u uc y ,
MtUBTHE <v McmuC
t h a l e s B
ENTER
l 26 2007