New metastable ordered structures in epitaxial Co-(Pt, Ru) alloy films

Institut de physique et chimie des matériaux de Strasbourg, groupe d’étude des matériaux métalliques, 23, rue du Loess, F-67037 Strasbourg cedex, France.

Abstract

The preparation of Co-based alloy thin films by Molecular Beam Epitaxy (MBE) gives rise to a new class of materials that present long-range ordered structures or atomic stackings quite different from those observed in bulk equilibrium systems. These new materials are interesting for their magnetic properties, namely in some cases, their high magnetocrystalline energy develops a perpendicular anisotropy, a property which is required for magneto-optic recording. The occurrence of these new structures, that are metastable, is strongly dependent on the nature and symmetry of the substrate, on the growth temperature and on deposition rates. A general view of results obtained in Co-Pt and Co-Ru systems will be presented and the physical origin of these new structures will be discussed.

Résumé

La préparation par épitaxie par jets moléculaires (MBE) de couches minces d’alliages à base de cobalt donne naissance à une nouvelle classe de matériaux qui présentent des structures ordonnées à longue distance ou des empilements atomiques tout à fait différents de ceux des phases massives d’équilibre. Ces nouveaux matériaux sont intéressants pour leurs propriétés magnétiques car dans certains cas leur énergie magnétocristalline élevée leur pennet de développer une anisotropie perpendiculaire, propriété recherchée pour l’enregistrement magnéto-optique. L apparition de ces nouvelles structures qui sont métastables est fortement dépendante de la nature et symétrie du substrat, de la température de croissance et des vitesses de déposition. Un bilan de l'ensemble des résultats obtenus dans les systèmes Co-Pt et Co-Ru sera présenté et l’origine physique de ces nouvelles structures sera discutée.