Shape and strain-induced magnetization reorientation and magnetic anisotropy in thin film Ti/CoCrPt/Ti lines and rings

Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics

Volumn 81, Issue 22, 2010, Pages

  Navas, D ^a,b   Nam, C ^a   Velazquez, D ^c   Ross, C A ^a  

^a MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (United States)

^b UNIVERSITY OF THE BASQUE COUNTRY UPV EHU   (Spain)

^c Las Rozas   (Spain)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 77956312066     PISSN: 10980121     EISSN: 1550235X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1103/PhysRevB.81.224439     Document Type: Article

References (105)

1. H. J. Richter, J. Phys. D 40, R149 (2007). 10.1088/0022-3727/40/9/R01
2. J. H. Judy, J. Magn. Magn. Mater. 287, 16 (2005). 10.1016/j.jmmm.2004.10. 004
3. B. D. Terris and T. Thomson, J. Phys. D 38, R199 (2005). 10.1088/0022-3727/38/12/R01
4. M. Albrecht, A. Moser, C. T. Rettner, S. Anders, T. Thomson, and B. D. Terris, Appl. Phys. Lett. 80, 3409 (2002). 10.1063/1.1476062
5. K. Naito, Chaos 15, 047507 (2005). 10.1063/1.2127147
6. C. A. Ross, Annu. Rev. Mater. Res. 31, 203 (2001). 10.1146/annurev. matsci.31.1.203
7. S. S. P. Parkin, M. Hayashi, and L. Thomas, Science 320, 190 (2008). 10.1126/science.1145799
8. D. A. Allwood, G. Xiong, C. C. Faulkner, D. Atkinson, D. Petit, and R. P. Cowburn, Science 309, 1688 (2005). 10.1126/science.1108813
9. M. Yamanouchi, D. Chiba, F. Matsukura, and H. Ohno, Nature (London) 428, 539 (2004). 10.1038/nature02441
10. D. Ravelosona, D. Lacour, J. A. Katine, B. D. Terris, and C. Chappert, Phys. Rev. Lett. 95, 117203 (2005). 10.1103/PhysRevLett.95.117203
11. S. W. Jung, W. Kim, T. D. Lee, K. J. Lee, and H. W. Lee, Appl. Phys. Lett. 92, 202508 (2008). 10.1063/1.2926664
12. H. Tanigawa, T. Koyama, G. Yamada, D. Chiba, S. Kasai, S. Fukami, T. Suzuki, N. Ohshima, N. Ishiwata, Y. Nakatani, and T. Ono, Appl. Phys. Express 2, 053002 (2009). 10.1143/APEX.2.053002
13. E. Martinez, L. Lopez-Diaz, O. Alejos, and L. Torres, J. Appl. Phys. 106, 043914 (2009). 10.1063/1.3204496
14. K. J. Kim, J. C. Lee, Y. J. Cho, C. W. Lee, K. H. Shin, S. Seo, K. J. Lee, H. W. Lee, and S. B. Choe, IEEE Trans. Magn. 45, 3773 (2009). 10.1109/TMAG.2009.2025605
15. H. Szambolics, J. C. Toussaint, A. Marty, I. M. Miron, and L. D. Buda-Prejbeanu, J. Magn. Magn. Mater. 321, 1912 (2009). 10.1016/j.jmmm.2008.12. 011
16. R. Nakatani, T. Yoshida, Y. Endo, Y. Kawamura, M. Yamamoto, T. Takenaga, S. Aya, T. Kuroiwa, S. Beysen, and H. Kobayashi, J. Appl. Phys. 95, 6714 (2004). 10.1063/1.1667433
17. J. Llandro, T. J. Hayward, D. Morecroft, J. A. C. Bland, F. J. Castano, I. A. Colin, and C. A. Ross, Appl. Phys. Lett. 91, 203904 (2007). 10.1063/1.2813622
18. M. M. Miller, G. A. Prinz, S. F. Cheng, and S. Bounnak, Appl. Phys. Lett. 81, 2211 (2002). 10.1063/1.1507832
19. F. J. Castaño, B. G. Ng, I. A. Colin, D. Morecroft, W. Jung, and C. A. Ross, J. Phys. D 41, 132005 (2008). 10.1088/0022-3727/41/13/132005
20. R. C. O'Handley, Modern Magnetic Materials: Principles and Applications (Wiley, New York, 2000).
21. L. Néel, Acad. Sci., Paris, C. R. 237, 1468 (1953)
22. L. Néel, J. Phys. Radium 15, 225 (1954). 10.1051/jphysrad: 01954001504022500
23. R. H. Victora and J. M. MacLaren, Phys. Rev. B 47, 11583 (1993). 10.1103/PhysRevB.47.11583
24. U. Gradmann, J. Magn. Magn. Mater. 54-57, 733 (1986). 10.1016/0304-8853(86)90230-1
25. A. A. Leonov, U. K. Roßler, and A. N. Bogdanov, J. Appl. Phys. 104, 084304 (2008). 10.1063/1.2996016
26. U. Gradmann and J. Muller, Phys. Status Solidi 27, 313 (1968). 10.1002/pssb.19680270133
27. N. C. Koon, B. T. Jonker, F. A. Volkening, J. J. Krebs, and G. A. Prinz, Phys. Rev. Lett. 59, 2463 (1987). 10.1103/PhysRevLett.59.2463
28. B. Heinrich, K. B. Urquhart, A. S. Arrott, J. F. Cochran, K. Myrtle, and S. T. Purcell, Phys. Rev. Lett. 59, 1756 (1987). 10.1103/PhysRevLett.59.1756
29. M. Stampanoni, A. Vaterlaus, M. Aeschlimann, and F. Meier, Phys. Rev. Lett. 59, 2483 (1987). 10.1103/PhysRevLett.59.2483
30. C. A. Ballentine, R. L. Fink, J. Araya-Poyet, and J. L. Erskine, Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 49, 459 (1989). 10.1007/BF00617012
31. Z. Q. Qiu, J. Pearson, and S. D. Bader, Phys. Rev. Lett. 70, 1006 (1993). 10.1103/PhysRevLett.70.1006
32. D. Pescia, M. Stampanoni, G. L. Bona, A. Vaterlaus, R. F. Willis, and F. Meier, Phys. Rev. Lett. 58, 2126 (1987). 10.1103/PhysRevLett.58.2126
33. C. Liu, E. R. Moog, and S. D. Bader, Phys. Rev. Lett. 60, 2422 (1988). 10.1103/PhysRevLett.60.2422
34. D. P. Pappas, K. P. Kamper, and H. Hopster, Phys. Rev. Lett. 64, 3179 (1990). 10.1103/PhysRevLett.64.3179
35. R. Allenspach and A. Bischof, Phys. Rev. Lett. 69, 3385 (1992). 10.1103/PhysRevLett.69.3385
36. J. Thomassen, F. May, B. Feldmann, M. Wuttig, and H. Ibach, Phys. Rev. Lett. 69, 3831 (1992). 10.1103/PhysRevLett.69.3831
37. C. H. Lee, H. He, F. J. Lamelas, W. Vavra, C. Uher, and R. Clarke, Phys. Rev. B 42, 1066 (1990). 10.1103/PhysRevB.42.1066
38. R. Allenspach, M. Stampanoni, and A. Bischof, Phys. Rev. Lett. 65, 3344 (1990). 10.1103/PhysRevLett.65.3344
39. G. Bochi, C. A. Ballentine, H. E. Inglefield, S. S. Bogomolov, C. V. Thompson, and R. C. O'Handley, MRS Symposia Proccedings No. 313 (Materials Research Sociaty, Pittsburgh, 1993), p. 309.
40. F. Huang, M. T. Kief, G. J. Mankey, and R. F. Willis, Phys. Rev. B 49, 3962 (1994). 10.1103/PhysRevB.49.3962
41. G. Bochi, C. A. Ballentine, H. E. Inglefield, C. V. Thompson, R. C. O'Handley, H. J. Hug, B. Stiefel, A. Moser, and H. J. Guntherodt, Phys. Rev. B 52, 7311 (1995). 10.1103/PhysRevB.52.7311
42. G. Bochi, H. J. Hug, D. I. Paul, B. Stiefel, A. Moser, I. Parashikov, H. J. Guntherodt, and R. C. O'Handley, Phys. Rev. Lett. 75, 1839 (1995). 10.1103/PhysRevLett.75.1839
43. G. Bochi, C. A. Ballentine, H. E. Inglefield, C. V. Thompson, and R. C. O'Handley, Phys. Rev. B 53, R1729 (1996). 10.1103/PhysRevB.53.R1729
44. M. T. Johnson P. J. C H. Bloemen, F. J. A den Broeder, and J. J. de Vries, Rep. Prog. Phys. 59, 1409 (1996). 10.1088/0034-4885/59/11/002
45. D. Sander, Rep. Prog. Phys. 62, 809 (1999). 10.1088/0034-4885/62/5/204
46. D. Sander, J. Phys.: Condens. Matter 16, R603 (2004). 10.1088/0953-8984/16/20/R01
47. B. N. Engel, C. D. England, R. A. Van Leeuwen, M. H. Wiedmann, and C. M. Falco, Phys. Rev. Lett. 67, 1910 (1991). 10.1103/PhysRevLett.67.1910
48. G. Bochi, O. Song, and R. C. O'Handley, Phys. Rev. B 50, 2043 (1994). 10.1103/PhysRevB.50.2043
49. M. T. Johnson, R. Jungblut, P. J. Kelly, and F. J. A. den Broeder, J. Magn. Magn. Mater. 148, 118 (1995). 10.1016/0304-8853(95)00174-3
50. M. Hehn, S. Padovani, K. Ounadjela, and J. P. Bucher, Phys. Rev. B 54, 3428 (1996). 10.1103/PhysRevB.54.3428
51. J. Prokop, D. A. Valdaitsev, A. Kukunin, M. Pratzer, G. Schonhense, and H. J. Elmers, Phys. Rev. B 70, 184423 (2004). 10.1103/PhysRevB.70.184423
52. R. F. C. Farrow, D. Weller, R. F. Marks, M. F. Toney, S. Horn, G. R. Harp, and A. Cebollada, Appl. Phys. Lett. 69, 1166 (1996). 10.1063/1.117383
53. V. Gehanno, A. Marty, B. Gilles, and Y. Samson, Phys. Rev. B 55, 12552 (1997). 10.1103/PhysRevB.55.12552
54. Y. Samson, A. Marty, R. Hoffmann, V. Gehanno, and B. Gilles, J. Appl. Phys. 85, 4604 (1999). 10.1063/1.370422
55. K. Oikawa, G. W. Qin, T. Ikeshoji, O. Kitakami, Y. Shimada, K. Ishida, and K. Fukamichi, J. Magn. Magn. Mater. 236, 220 (2001). 10.1016/S0304-8853(00) 00520-5
56. C. J. Sun, G. M. Chow, J. P. Wang, E. W. Soo, and J. H. Je, J. Appl. Phys. 93, 8725 (2003). 10.1063/1.1540133
57. P. Glijer, J. M. Sivertsen, and J. H. Judy, J. Appl. Phys. 73, 5563 (1993). 10.1063/1.353651
58. W. K. Shen, A. Das, M. Racine, R. Cheng, J. H. Judy, and J. P. Wang, IEEE Trans. Magn. 42, 2945 (2006). 10.1109/TMAG.2006.878422
59. H. Tanigawa, K. Kondou, T. Koyama, K. Nakano, S. Kasai, N. Ohshima, S. Fukami, N. Ishiwata, and T. Ono, Appl. Phys. Express 1, 011301 (2008). 10.1143/APEX.1.011301
60. T. A. Moore, I. M. Miron, G. Gaudin, G. Serret, S. Auffret, B. Rodmacq, A. Schuhl, S. Pizzini, J. Vogel, and M. Bonfim, Appl. Phys. Lett. 93, 262504 (2008). 10.1063/1.3062855
61. S. B. Choe, Appl. Phys. Lett. 92, 062506 (2008). 10.1063/1.2857542
62. E. S. Lyons, R. C. O'Handley, and C. A. Ross, J. Appl. Phys. 95, 6711 (2004). 10.1063/1.1652419
63. E. S. Lyons, R. C. O'Handley, and C. A. Ross, J. Appl. Phys. 99, 08R105 (2006). 10.1063/1.2176596
64. S. G. Lee, S. W. Shin, J. W. Jang, H. M. Hwang, H. K. Jang, J. Lee, J. H. Lee, J. H. Song, J. Y. Choi, and H. S. Lee, J. Appl. Phys. 99, 08Q513 (2006). 10.1063/1.2177391
65. M. Ciria, F. J. Castano, J. L. Diez-Ferrer, J. I. Arnaudas, B. G. Ng, R. C. O'Handley, and C. A. Ross, Phys. Rev. B 80, 094417 (2009). 10.1103/PhysRevB.80.094417
66. A. Maziewski, V. Zablotskii, and M. Kisielewski, Phys. Rev. B 73, 134415 (2006). 10.1103/PhysRevB.73.134415
67. S. H. Lee, F. Q. Zhu, C. L. Chien, and N. Markovic, Phys. Rev. B 77, 132408 (2008). 10.1103/PhysRevB.77.132408
68. F. Ilievski, J. C. Perkinson, and C. A. Ross, J. Appl. Phys. 101, 09D116 (2007). 10.1063/1.2712942
69. F. Ilievski, C. A. Ross, and G. J. Vancso, J. Appl. Phys. 103, 07C520 (2008). 10.1063/1.2838622
70. N. Inaba, Y. Uesaka, and M. Futamoto, IEEE Trans. Magn. 36, 54 (2000). 10.1109/20.824425
71. H. Y. Sun, J. Hu, Z. F. Su, J. L. Xu, and S. Z. Feng, IEEE Trans. Magn. 42, 1782 (2006). 10.1109/TMAG.2006.874095
72. S. Chikazumi, Physics of Ferromagnetism, 2nd ed. (Oxford, New York, 1997).
73. Free software at http://www.nanotec.es. A description of the software performance can be found in I. Horcas, R. Fernandez, J. M. Gomez-Rodriguez, J. Colchonero, J. Gomez-Herrero, and A. M. Baro, Rev. Sci. Instrum. 78, 013705 (2007). 10.1063/1.2432410
74. B. Kaplan and G. A. Gehring, J. Magn. Magn. Mater. 128, 111 (1993). 10.1016/0304-8853(93)90863-W
75. V. Gehanno, Y. Samson, A. Marty, B. Gilles, and A. Chamberod, J. Magn. Magn. Mater. 172, 26 (1997). 10.1016/S0304-8853(97)00089-9
76. C. Kooy and U. Enz, Philips Res. Rep. 15, 7 (1960).
77. T. Keitoku, J. Ariake, N. Honda, and K. Ouchi, J. Magn. Magn. Mater. 235, 34 (2001). 10.1016/S0304-8853(01)00295-5
78. D. Clarke, O. A. Tretiakov, and O. Tchernyshyov, Phys. Rev. B 75, 174433 (2007). 10.1103/PhysRevB.75.174433
79. S. P. Li, D. Peyrade, M. Natali, A. Lebib, Y. Chen, U. Ebels, L. D. Buda, and K. Ounadjela, Phys. Rev. Lett. 86, 1102 (2001). 10.1103/PhysRevLett.86.1102
80. J. Rothman, M. Klaui, L. Lopez-Diaz, C. A. F. Vaz, A. Bleloch, J. A. C. Bland, Z. Cui, and R. Speaks, Phys. Rev. Lett. 86, 1098 (2001). 10.1103/PhysRevLett.86.1098
81. M. Kläui, J. Rothman, L. Lopez-Diaz, C. A. F. Vaz, J. A. C. Bland, and Z. Cui, Appl. Phys. Lett. 78, 3268 (2001). 10.1063/1.1361282
82. M. Kläui, C. A. F. Vaz, J. A. C. Bland, E. H. C. P. Sinnecker, A. P. Guimaraes, W. Wernsdorfer, G. Faini, E. Cambril, L. J. Heyderman, and C. David, Appl. Phys. Lett. 84, 951 (2004). 10.1063/1.1640451
83. M. Steiner and J. Nitta, Appl. Phys. Lett. 84, 939 (2004). 10.1063/1.1646223
84. F. J. Castaño, C. A. Ross, C. Frandsen, A. Eilez, D. Gil, H. I. Smith, M. Redjdal, and F. B. Humphrey, Phys. Rev. B 67, 184425 (2003). 10.1103/PhysRevB.67.184425
85. F. J. Castaño, D. Morecroft, and C. A. Ross, Phys. Rev. B 74, 224401 (2006). 10.1103/PhysRevB.74.224401
86. C. Nam, B. G. Ng, F. J. Castano, and C. A. Ross, J. Appl. Phys. 105, 033918 (2009). 10.1063/1.3075761
87. C. L. Platt, K. W. Wierman, E. B. Svedberg, T. J. Klemmer, J. K. Howard, and D. J. Smith, J. Magn. Magn. Mater. 247, 153 (2002). 10.1016/S0304-8853(02) 00041-0
88. X. Liu, Z. Li, W. Shi, S. Li, F. Wei, D. Wei, and X. Liu, J. Appl. Phys. 105, 07D503 (2009). 10.1063/1.3063074
89. C. Chappert and P. Bruno, J. Appl. Phys. 64, 5736 (1988). 10.1063/1.342243
90. H. Fritzsche, J. Kohlhepp, and U. Gradmann, Phys. Rev. B 51, 15933 (1995). 10.1103/PhysRevB.51.15933
91. I. S. Lee, H. Ryu, H. J. Lee, and T. D. Lee, J. Appl. Phys. 85, 6133 (1999). 10.1063/1.370019
92. P. H. Townsend and T. A. Brunner, J. Appl. Phys. 62, 4438 (1987). 10.1063/1.339082
93. C. H. Hsueh, J. Appl. Phys. 91, 9652 (2002). 10.1063/1.1478137
94. M. Y. Im, J. R. Jeong, and S. C. Shin, J. Appl. Phys. 97, 10N110 (2005). 10.1063/1.1850853
95. K. Ha and R. C. O'Handley, J. Appl. Phys. 85, 5282 (1999). 10.1063/1.369855
96. M. Kisielewski, A. Maziewski, M. Tekielak, J. Ferre, S. Lemerle, V. Mathet, and C. Chappert, J. Magn. Magn. Mater. 260, 231 (2003). 10.1016/S0304-8853(02)01333-1
97. L. Benito, J. I. Arnaudas, M. Ciria, C. de la Fuente, A. del Moral, R. C. C. Ward, and M. R. Wells, Phys. Rev. B 70, 052403 (2004). 10.1103/PhysRevB.70. 052403
98. R. C. O'Handley and S. W. Sun, J. Magn. Magn. Mater. 104-107, 1717 (1992). 10.1016/0304-8853(92)91522-U
99. R. Koch, M. Weber, K. Thurmer, and K. H. Rieder, J. Magn. Magn. Mater. 159, L11 (1996). 10.1016/0304-8853(96)00291-0
100. T. Gutjahr-Löser, D. Sander, and J. Kirschner, J. Magn. Magn. Mater. 220, L1 (2000). 10.1016/S0304-8853(00)00449-2
101. A. Aharoni, J. Appl. Phys. 83, 3432 (1998). 10.1063/1.367113
102. R. Z. Lei, W. Tsai, I. Aberg, T. B. O'Reilly, J. L. Hoyt, D. A. Antoniadis, H. I. Smith, A. J. Paul, M. L. Green, J. Li, and R. Hull, Appl. Phys. Lett. 87, 251926 (2005). 10.1063/1.2149153
103. A. N. Dobrynin, D. N. Ievlev, K. Temst, P. Lievens, J. Margueritat, J. Gonzalo, C. N. Afonso, S. Q. Zhou, A. Vantomme, E. Piscopiello, and G. Van Tendeloo, Appl. Phys. Lett. 87, 012501 (2005). 10.1063/1.1978977
104. B. H. Miller and E. Dan Dahlberg, Appl. Phys. Lett. 69, 3932 (1996). 10.1063/1.117574
105. V. L. Mironov, B. A. Gribkov, S. N. Vdovichev, S. A. Gusev, A. A. Fraerman, O. L. Ermolaeva, A. B. Shubin, A. M. Alexeev, P. A. Zhdan, and C. Binns, J. Appl. Phys. 106, 053911 (2009). 10.1063/1.3202354