Post-annealing-temperature-dependent Magnetic Anisotropy of CoFe 2 O 4 Thin Films

Post-annealing-temperature-dependent Magnetic Anisotropy of CoFe ₂ O ₄ Thin Films

D. Y. Lee · C. -W. Cho · S. H. Lee · J. W. Kim · H. K. Kim · M. Y. Lee · J. S. Lee · S. Park ^∗

Department of Physics, Pusan National University, Busan 609-735, Korea

S. M. Hwang

Pohang Accelerator Laboratory, Pohang University of Science & Technology, Pohang 790-834, Korea (Received 29 October 2013 : revised 20 November 2013 : accepted 11 December 2013)

CoFe

O

thin films with magnetic anisotropy were deposited by RF sputtering at room tem- perature and were post-annealed at various temperature to examine the annealing-temperature- dependent structural and magnetic characteristics of the films. X-ray diffraction measurements showed the as-grown sample and the samples annealed at temperatures below 700

C exhibited non-crystalline phases even though magnetic hysteresis loops (not superparamagnetic behavior) ap- peared for the film annealed at 500

C. With further increases in the annealing temperature, the in-plane anisotropy and the grain size increased, and crystallinity improved. Furthermore, the coer- civity and the remanent magnetization also increased with increasing post-annealing temperature.

These increases were associated with the increased crystalline size and the improved crystallinity of the films.

PACS numbers: 75.30.Gw, 75.50.Bb, 75.70.-i, 75.50.Kj

Keywords: Spinel structure, Magnetic anisotropy, Post-annealing

œ

Ä ° ‚ Ç% iP  Æ X Øy ¢; c   \ ¥ CoFe ² O 4 U c lT c l8 ý  M T Ž Ö «U ê sV R Ë
ì Å× D

T

¨ £ ÷ 7 B · ‚ Ї ç ¡­ £ · T Š û BZ 9  ·  ™ »U ] ï B ·  ™ »A j# Ü  · T  * > * å  · T U ) ç  · ƒ ‘ š) ç # Ò ^∗

Â

Òí ß –@ /† < Ɠ § Ó ü t o † < Æõ ,  Òí ß – 609-735

% · n` 9 * >

Ÿ

í† ½ Ó/ B N õ @ /† < Æ Ÿ í† ½ Ó5 Å q l  ƒ  ½ ¨™ è, Ÿ í† ½ Ó 790-834

(2013¸   10 Z 4 29{ 9  ~ à Î6 £ §, 2013¸   11 Z 4 20{ 9  à º& ñ ‘ : r ~ à Î6 £ §, 2013¸   12 Z 4 11{ 9  > F  S X ‰& ñ )

RF Û ¼( ' a A ~ ½ ÓZ O `  ¦ s 6   x # Œ  © œ“ : r \ " f 7 £ x ‚ à Ìô  Ç CoFe

O

~ à Ì} Œ •_  Ê ê \ P % ƒo  “ : r • ¸\    É r ½ ¨› ¸& h ,



l & h  : £ ¤$ í `  ¦ › ¸  % i  . X-‚    r] X `  ¦ s 6   x ô  Ç ½ ¨› ¸& h  : £ ¤$ í 8 £ ¤& ñ   õ   © œ“ : r \ " f 7 £ x ‚ à Ìô  Ç ~ à Ì} Œ •“ É r q & ñ

| 9

 + þ AI \  ¦ t m “ ¦ e ” “ ¦ Ê ê\ P % ƒo  “ : r • ¸ 700

C s  © œ_  r ¼ # _   â Ä º\    & ñ $ í s 
 z Œ ™`  ¦ · ú ˜ à º e ” % 3 



. t ë ß – 500

C s  © œ\ " f \ P % ƒo  ô  Ç ~ à Ì} Œ •_   â Ä º\   H s § 4 ‰ & ³ © œs 
 z Œ ¤“ ¦, Ê ê \ P % ƒo  “ : r • ¸ 7 £ x

½ + Éà º2 Ÿ ¤, à º¨ î  l s 1 p x ~ ½ Ó$ í s  7 £ x † < Ê`  ¦ · ú ˜ à º e ” % 3  . ¢ ¸ô  Ç, ˜ Ð § 4 õ  ï ß –À Ó   o° ú כ• ¸ Ê ê \ P % ƒo  “ : r

•

¸ 7 £ x † < Ê\     7 £ x  % i  . ˜ Ð § 4 _  7 £ x   H   & ñ w n _  ß ¼l ü <  © œ › ' a› ' a >  e ” “ ¦, ï ß –À Ó   o° ú כ_  7

£

x   H ~ à Ì} Œ •_    & ñ $ í † ¾ Ó © œõ  ƒ  › ' a › ' a >  e ” 6 £ §`  ¦ · ú ˜ à º e ” % 3  .

1328

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License

(http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any

medium, provided the original work is properly cited.

PACS numbers: 75.30.Gw, 75.50.Bb, 75.70.-i, 75.50.Kj Keywords: Û ¼x 3 A q ½ ¨› ¸,  l  s 1 p x ~ ½ Ó$ í , Ê ê \ P % ƒo 

I. " e  ] Ø

`

… s à Ô Ó ü t| 9 “ É r 2  € ª œs “ : r _  „  s F K5 Å q í ß – oÓ ü t õ  Fe 2 O 3 – Ð s À Ò# Q”   Ó ü t| 9  (MO·Fe 2 O 3 ; M = metal) s 



. s ×  æ \ " f „  s F K5 Å q í ß – oÓ ü t (M ²⁺ O) õ  Fe 2 O ₃ q Ö  ¦ s

 1:1– Ð   ½ + Ë # Œ { 9 ~ ½ Ó Û ¼x 3 A q ½ ¨› ¸ (cubic spinel struc- ture)\  ¦ ° ú   H ` … s à Ô\  ¦ Û ¼x 3 A q ` … s à Ô  ô  Ç . : £ ¤ y  Co-based ` … s à Ô Ó ü t| 9  (CoFe ₂ O ₄ )“ É r   É r Û ¼x 3 A q ½ ¨› ¸

\

 ¦ t   H Ó ü t| 9 [ þ t ( \ V: MFe ² O 4 , M = Mg, Fe, Mn, Ni, Zn) õ  ² ú ˜o  <100> ~ ½ ӆ ¾ ÓÜ ¼– Ð  Å Ò  H  l s ~ ½ Ó(magnetic anisotropy)  © œÃ º (K 1 ∼ 2.0 × 10 ⁶ erg/cm ³ )\  ¦ t “ ¦ e ” 



 [1]. ¢ ¸ô  Ç  Å Ò  H  l   + þ A (magnetostriction)  © œÃ º (λ ^P _s ∼ −110 × 10 ⁻⁶ )`  ¦ t “ ¦ e ” # Q   É r í ß – oÓ ü t  $ í

^

‰ ˜ Ð   H  l ò ø Í$ í (magnetoelastic) : £ ¤$ í õ  Û ¼à ÔY UÛ ¼

–

Ð “  ô  Ç  l  s 1 p x ~ ½ Ó$ í `  ¦ t “ ¦ e ”   [1,2]. s  Qô  Ç < É ª p 

–

Ðî  r Ó ü t o & h  : £ ¤$ í “ É r, CoFe 2 O ₄  ] X ƒ  ^ ‰ Û ¼— 2 ;€ 9 ' , F  g   l

 ‰ & ³ © œ`  ¦ s 6   x ô  Ç s Ú Ôo × ¼ Ó ü t| 9 , o ½ ¢ § s “ : r C ' o _ 

€

ª œF GÓ ü t| 9  (anode),  s ß ¼– ÐJ ?s Ú Ô,  l  F  g $  © œ B ^ ‰, magnetostrictive actuator, torque sensor 1 p x \  ´ ú §s   6   x

÷

&“ ¦ e ”   [3–8]. s  Qô  Ç  l  s 1 p x ~ ½ Ó$ í õ ,  l  ò ø Í$ í ,   l

   + þ A 1 p x“ É r ~ à Ì} Œ •_  $ í  © œ › ¸| \    " f  € ª œô  Ç + þ AI 

–

Ð    o  ) a  . { 9 ì ø Í& h Ü ¼– Ð SrTiO ³ (001) [9], MgO(001) l  ó

ø Í [9, 10] 1 p x \  7 £ x ‚ à Ìô  Ç CoFe 2 O 4 ~ à Ì} Œ •“ É r (100) ~ ½ ӆ ¾ ÓÜ ¼– Ð

$ í

 © œ t ë ß –, Si(100) l ó ø Í`  ¦ s 6   x K " f Pulsed laser de- position ~ ½ ÓZ O Ü ¼– Ð 7 £ x ‚ à ̽ + É  â Ä º (111) ~ ½ ӆ ¾ ÓÜ ¼– Е ¸ $ í  © œ ô

 Ç  [11]. : £ ¤ y  SrTiO 3 ü < MgO\  ¦ l ó ø ÍÜ ¼– Ð s 6   x ½ + É  â Ä

º, SrTiO 3 l ó ø Í\  7 £ x ‚ Ã Ì  ) a ~ à Ì} Œ •“ É r · ú š» ¡ ¤6 £ x§ 4  (compressive strain)`  ¦ ~ à Î  out-of-plane s 1 p x ~ ½ Ó$ í s  7 £ x  “ ¦, ì ø ̀  

\

 MgO(001)0 A\  7 £ x ‚ Ã Ì  ) a ~ à Ì} Œ •_   â Ä º, “   © œ6 £ x§ 4  (tensile strain) Ü ¼– Ð “  K " f  © œ@ /& h Ü ¼– Ð €  •ô  Ç s 1 p x ~ ½ Ó$ í s  “ ¦¹ 1 Ï÷ &

%

3   [9,12]. s X O >  ~ à Ì} Œ •_    & ñ $ í x 9    & ñ ~ ½ ӆ ¾ Ó\    É r Ó

ü t$ í    o s ü @\  7 £ x ‚ à ̓ : r • ¸, í ß –™ è ì  r · ú š, [13,15] ~ à Ì} Œ •_ 

¿

ºa  [16] 1 p x \      € ª œô  Ç  l & h  : £ ¤$ í s  ˜ Г ¦÷ &“ ¦ e ” 



. ‘ : r  7 Hë  H \ " f  H  © œ“ : r \ " f 7 £ x ‚ Ã Ì  ) a q & ñ | 9  CoFe ₂ O ₄ ~ Ã Ì }

Œ

•_  Ê ê\ P % ƒo  õ & ñ \    É r ~ à Ì} Œ •_  ½ ¨› ¸& h ,  l & h  : £ ¤$ í

›

¸ \  ¦ : Ÿ x K  \ P \  -t  ~ à Ì} Œ •_  Ó ü t$ í \  p u   H % ò † ¾ Ó`  ¦

“

¦¹ 1 Ï % i  .

∗

E-mail: [email protected]

Fig. 1. (Color online) Room temperature X-ray diffrac- tion profile of the CoFe ₂ O ₄ films grown on Al ₂ O ₃ (0001) for various post-annealing temperatures. The vertical dotted lines are the reference peak position of the cubic CoFe 2 O 4 (ICSD #221086).

II. ÷ m Ç ] M ö

RF Û ¼( ' a A`  ¦ s 6   x # Œ  © œ“ : r \ " f CoFe 2 O <sub>4</sub> ~ à Ì} Œ •`  ¦ Al ₂ O ₃ (0001) l ó ø Í0 A\  7 £ x ‚ Ã Ì % i  . 7 £ x ‚ Ã Ì „   Õ þ ›! Q  H 8.5

× 10 ⁻⁶ Torr _  l ‘ : r ”  / B N`  ¦ Ä »t  % i “ ¦, 7 £ x ‚ à Ìr  Arì  r · ú š

“

É r 1.5 mTorr – Ð Ä »t  % i Ü ¼ 9, 3r ç ß – 1 l x î ß – 7 £ x ‚ Ã Ì % i  .

7

£

x ‚ à Ìô  Ç r « Ñ[ þ t“ É r / B N l  ×  æ \ " f 4r ç ß – 1 l x î ß –  € ª œô  Ç “ : r • ¸ (500 ^◦ C, 600 ^◦ C, 700 ^◦ C, 800 ^◦ C, 900 ^◦ C) \ " f \ P % ƒo 

\

 ¦ % i  . X-‚    r] X  (XRD: D max Rigaku)`  ¦ s 6   x # Œ Ê

ê \ P % ƒo ô  Ç CoFe ₂ O 4 ~ à Ì} Œ •_  ½ ¨› ¸& h  : £ ¤$ í `  ¦ › ¸  % i 

“

¦,  l & h  : £ ¤$ í `  ¦ · ú ˜l  0 A # Œ ”  1 l x r « Ñ  § 4 >  (VSM;

Lakeshore 7400)`  ¦ s 6   x # Œ à ºf ” , à º¨ î ~ ½ ӆ ¾ Ó_   l  © œ

\

 @ /ô  Ç  l  s § 4 / B G‚  `  ¦ 8 £ ¤& ñ % i  .

Fig. 2. Growth temperature dependent average (a) out- of-plane stress and (b) grain sizes of CoFe 2 O 4 films. The solid curves are guide for eyes. The reference lattice con- stant of CoFe 2 O 4 is 8.39 ˚ A.

III. + s ÇÊ Ý õ m Í À X Ø8 ý

Figure 1  H  © œ“ : r \ " f 7 £ x ‚ à Ìô  Ç CoFe ₂ O ₄ ~ à Ì} Œ •_  Ê ê \ P 

%

ƒo  “ : r • ¸\    É r XRD  õ s  .  © œ“ : r \ " f 7 £ x ‚ à Ìô  Ç ~ Ã Ì }

Œ

•õ  500 ^◦ C, 600 ^◦ C \ " f Ê ê \ P % ƒo ô  Ç ~ à Ì} Œ •[ þ t“ É r — ¸

¿

º   & ñ $ í s 
 
t  · ú §€ Œ ¤ . s   H z  ´] j ~ à Ì} Œ •s  q & ñ

| 9

_  : £ ¤$ í `  ¦
 ? /“ ¦ e ”  
 [17] X-‚    r] X \ " f  H ¸ ú ˜ S X

‰ “   ÷ &t  · ú §  H  Å Ò  Œ •“ É r
” ¸ß ¼l _    & ñ $ í `  ¦ t 

“

¦ e ” `  ¦ à º e ”   [18]. 700 ^◦ C s  © œ\ " f Ê ê \ P % ƒo  ô  Ç CoFe 2 O 4 ~ à Ì} Œ •[ þ t“ É r — ¸¿ º Û ¼x 3 A q ½ ¨› ¸_  <111>~ ½ ӆ ¾ Ó_  x  ß

¼\  ¦ › ' a ¹ 1 Ï % i “ ¦,   É r ~ ½ ӆ ¾ Ó_  x ß ¼[ þ t“ É r
 
t  · ú §“ É r

 כ

Ü ¼– Ð ˜ Ð , Al 2 O ₃ (0001) l ó ø Í\ " f• ¸ Ê ê \ P % ƒo \  ¦ : Ÿ x K

" f <111> ~ ½ ӆ ¾ Ó_    & ñ  o ¸ ú ˜ H † d`  ¦ · ú ˜ à º e ”  . s   H hexagonal ½ ¨› ¸\  ¦ ”   Al 2 O 3 l ó ø Í_  ³ ð€  s  CoFe ² O 4

~ Ã

Ì} Œ •_  (111)s  ¸ ú ˜ $ í  © œ½ + É Ã º e ”   H triangular lattice nu- cleation site\  ¦ ] j/ B N l  M :ë  H s   [16, 19, 20]. Õ ª   õ  Al 2 O 3 (0001) ü < CoFe ² O 4 (111) ~ ½ ӆ ¾ Ó_      Ô  ¦ s u  & ñ • ¸ (∼ 2.8 %)  H SrTiO 3 (001) l ó ø Í\  (100) ~ ½ ӆ ¾ ÓÜ ¼– Ð $ í  © œ½ + É

 â

Ä º_  Ô  ¦{ 9 u  & ñ • ¸ (∼7.8 %)\  q K " f  Å Ò & h “ É r ¼ # s 



 [12].

Figure 2  H 700 ^◦ C s  © œ\ " f Ê ê \ P % ƒo   ) a CoFe 2 O 4 ~ Ã Ì }

Œ

•[ þ t _  (111), (222) Õ ªo “ ¦ (333) x Õ ª 0 Au [ þ t õ  · ú ˜ 9

”

  CoFe ₂ O 4 Z O ß ¼ Ó ü t| 9 _  x ß ¼_  0 Au [ þ t`  ¦ q “ § # Œ % 3 

Fig. 3. (Color online) Room temperature (a) in-plane and (b) out-of-plane magnetic hysteresis loop of the CoFe ₂ O ₄ films annealed at 500 ^◦ C, 600 ^◦ C, 700 ^◦ C, 800 ^◦ C, and 900 ^◦ C.

#

Q”   ¨ î ç  H à ºf ”  ~ ½ ӆ ¾ Ó_  Û ¼à ÔY U“   (Fig. 2(a))õ , Scher- rer ~ ½ Ó& ñ d ”  [21]`  ¦ s 6   x # Œ % 3 # Q”   ¨ î ç  H   & ñ w n _  ß ¼l  (Fig. 2(b))\  ¦
  · p . €  $  — ¸Ž  H x ß ¼_  0 Au [ þ t s  Z O  ß

¼ CoFe 2 O ₄ (ICSD #221086) ˜ Ð  Z  }“ É r y Œ •• ¸\ " f
 

, ~ à Ì} Œ •[ þ t s  à ºf ” (à º¨ î ) ~ ½ ӆ ¾ ÓÜ ¼– Ð · ú š» ¡ ¤6 £ x§ 4  (“   © œ6 £ x§ 4 )

`

 ¦ ~ à Γ ¦ e ” 6 £ §`  ¦ · ú ˜ à º e ”   (Fig. 2(a)). ¢ ¸ô  Ç Ê ê \ P % ƒo 

“

: r • ¸ `  ¦  €   · ú š» ¡ ¤6 £ x§ 4  % i r   ™ è 7 £ x † < Ê`  ¦ · ú ˜ à º e ” 



. t ë ß – s  ° ú כ“ É r Z O ß ¼     Ô  ¦{ 9 u ˜ Ð   H  Œ •“ É r ° ú כs 



.   & ñ w n _  ß ¼l  (Fig. 2(b))  H Ê ê \ P % ƒo  “ : r • ¸ 7 £ x 

†

< Ê\     & t   H  כ Ü ¼– Ð ˜ Ð  q 2 Ÿ ¤ · ú š» ¡ ¤6 £ x§ 4 s  7 £ x  

8 • ¸ ~ à Ì} Œ •_    & ñ $ í “ É r † ¾ Ó © œ H † d`  ¦ · ú ˜ à º e ”  .

Figure 3“ É r  © œ“ : r \ " f CoFe ² O 4 ~ à Ì} Œ • €  \  à º¨ î ~ ½ ӆ ¾ Ó_ 



l  © œõ  à ºf ”  ~ ½ ӆ ¾ Ó_   l  © œ\  @ /K " f  l  s § 4  / B G‚  

`

 ¦ 8 £ ¤& ñ ô  Ç   õ s  . 500 ^◦ C \ " f Ê ê \ P % ƒo ô  Ç ~ à Ì} Œ •“ É r X-

‚

   r] X  8 £ ¤& ñ   õ  (Fig. 1)  © œ o  | 9 " f ˜ Ðs t  · ú §“ ¦ e ”  t

ë ß –.  l s § 4 / B G‚  “ É r œ í © œ $ í (superparmagnetic) Ó ü t

| 9

\ " f µ 1 ÏÒ q t÷ &  H  כ õ  Ä » ô  Ç + þ AI – Ð ~ à Ì} Œ •_  q & ñ | 9  : £ ¤

$ í

\  l “  ô  Ç  כ Ü ¼– Ð ˜ Г    [1]. t ë ß – à º¨ î ~ ½ ӆ ¾ Ó_    l

s § 4 / B G‚  \ " f
 
  H ˜ Ð § 4  (coercivity, H c ) õ  ï ß – À

Ó   o (remanent magnetization, M r )“ É r à º¨ î ~ ½ ӆ ¾ ÓÜ ¼– Ð



 H  Ã º_    & ñ $ í (
” ¸{ 9   + þ AI _ )s  ” > r F ½ + É Ã º e ”  .

s

 Qô  Ç q @ /g A$ í “ É r ~ à Ì} Œ •_   l  s ~ ½ Ó$ í \ • ¸ % ò † ¾ Ó`  ¦ p } 9 

 כ

Ü ¼– Ð Ò q ty Œ •  ) a  . : £ ¤ y  600 ^◦ C \ " f Ê ê \ P % ƒo ô  Ç ~ à Ì} Œ •“ É r

Ã

ºf ” õ  à º¨ î ~ ½ ӆ ¾ Ó — ¸¿ º " î S X ‰ ô  Ç  l s § 4 / B G‚  `  ¦ ˜ Ð# ŒÅ Ò

“

¦ e ” t ë ß – X-‚    r] X  z  ´+ « >\ " f  H   & ñ $ í `  ¦ ˜ Ð# ŒÅ ғ ¦ e ”  t

 · ú § .   " f s   â Ä º ~ à Ì} Œ •? /_  X-‚    r] X  z  ´+ « >Ü ¼– Ѝ  H S X

‰ “  ½ + É Ã º \ O   H  Å Ò  Œ •“ É r ß ¼l _   l • ¸B j“  s  ” > r F  

“

¦ e ” 6 £ §`  ¦ · ú ˜ à º e ”  . ¢ ¸ô  Ç Ê ê \ P % ƒo  “ : r • ¸ 7 £ x ½ + Éà º 2

Ÿ

¤ ~ à Ì} Œ •_  ˜ Ð § 4 , ï ß –À Ó   o° ú כ, Ÿ í o   o° ú כs  7 £ x  “ ¦ e ”

 . s  Qô  Ç 7 £ x   H ~ à Ì} Œ •_    & ñ $ í † ¾ Ó © œ (Fig. 2(b))õ 

› '

aº  s  e ”  .

Figure 4  H CoFe 2 O ₄ ~ à Ì} Œ •_  Ê ê\ P % ƒo  “ : r • ¸\    É r

˜

Ð § 4  (coercivity)õ  ï ß –À Ó   o° ú כ (remanent magne- tization)`  ¦
  · p . 7 £ x ‚ à ̓ : r • ¸\    É r ˜ Ð § 4 _  7 £ x  (Fig. 4(a))  H q & ñ | 9  ~ à Ì} Œ •s    & ñ  o H † d \     $ í  © œ   H



l • ¸B j“  _  ß ¼l ü < ƒ  >  t `  ¦ à º e ”  . é ß –{ 9   ½ ¨ (sin- gle domain)“    â Ä º, { 9  _  ß ¼l  7 £ x ½ + Éà º2 Ÿ ¤ ˜ Ð § 4  s

 7 £ x  “ ¦, é ß –{ 9   ½ ¨ % ò % i `  ¦  Å # Q  ×  æ  ½ ¨ (multi- domain) % ò % i s  ÷ &€   { 9  _  ß ¼l  7 £ x ½ + Éà º2 Ÿ ¤   & ñ  â

>

 (grain boundary)_  % ò † ¾ ÓÜ ¼– Ð ˜ Ð § 4 s  ×  ¦ # QŽ  H   [1].



 " f Fig. 4\ " f ˜ Ðs   H ˜ Ð § 4 _  7 £ x   H é ß –{ 9   ½ ¨ % ò

%

i _  { 9   ß ¼l  7 £ x \  l “  ô  Ç . ¢ ¸ô  Ç Ã ºf ” , à º¨ î ï ß –À Ó



 o° ú כ (Fig. 4(b)) % i r  Ê ê \ P % ƒo  “ : r • ¸\     — ¸¿ º 7 £ x

ô  Ç . t ë ß –, à º¨ î ~ ½ ӆ ¾ Ó_  7 £ x  ; Ÿ ¤ s   8
p u`  ¦ · ú ˜ à º e ”

 . s   H Ê ê \ P % ƒo  “ : r • ¸ 7 £ x † < Ê\     ~ à Ì} Œ •s  à º

¨ î

~ ½ ӆ ¾ ÓÜ ¼– Ð   o 6   x s » ¡ ¤ (magnetic easy-axis)`  ¦ t   H

 כ

õ  › ' aº  s  e ”  . Ê ê \ P % ƒo  “ : r • ¸\     7 £ x    H  â

†

¾ ӓ É r à º¨ î ~ ½ ӆ ¾ Óõ  à ºf ” ~ ½ ӆ ¾ Ós  q 5 p w  . s   H Ê ê \ P % ƒo  õ

& ñ s  : £ ¤Z > ô  Ç ~ ½ ӆ ¾ Ó$ í s  \ O l  M :ë  H s  . t ë ß –, ü @ Ò  l

 © œs  ~ à Ì} Œ •_  ³ ð€  \  ¨ î ' Ÿ  (in-plane)½ + É  â Ä º ü @ Ò  l

 © œs  ~ à Ì} Œ • ³ ð€  \  à ºf ”  (out-of-plane)“    â Ä º\  q K 



 o 6   x s » ¡ ¤`  ¦ t   H  כ `  ¦ · ú ˜ à º e ”  . s  Qô  Ç Ã º¨ î ~ ½ Ó

†

¾ Ó_   l s ~ ½ Ó$ í _  7 £ x   H (111) ~ ½ ӆ ¾ ÓÜ ¼– Ð $ í  © œ  ) a, à º¨ î (in-plane) “   © œ6 £ x§ 4 `  ¦ ~ à ΍  H r ¼ # [ þ t \ >  ” > r F    H  כ Ü ¼

–

Ð · ú ˜ 94 R e ”   [16].

IV. + s Ç Â ] Ø

RF Û ¼( ' a AÜ ¼– Ð CoFe 2 O ₄ ~ à Ì} Œ •`  ¦ 7 £ x ‚ à Ìr v “ ¦ / B N l  ×  æ

\

" f Ê ê \ P % ƒo \  ¦ % i  . 7 £ x ‚ à Ìô  Ç ~ à Ì} Œ •õ  600 ^◦ C s  \ 

"

f Ê ê \ P % ƒo ô  Ç ~ à Ì} Œ •[ þ t“ É r — ¸¿ º   & ñ  o ÷ &t  · ú §€ Œ ¤ ,  t

ë ß – 500 ^◦ C \ " f Ê ê \ P % ƒo ô  Ç ~ à Ì} Œ •_   â Ä º ± ú “ É r ˜ Ð § 4  õ

 ï ß –À Ó   o° ú כ`  ¦ & ’ “ ¦ 600 ^◦ C \ " f Ê ê \ P % ƒo ô  Ç ~ à Ì} Œ • _

  â Ä º " î S X ‰ ô  Ç  l  s § 4 / B G‚  `  ¦
 Í Ç x . 700 ^◦ C s  © œ

\

" f Ê ê \ P % ƒo ô  Ç ~ à Ì} Œ •“ É r   & ñ  o÷ &% 3 “ ¦, Ê ê\ P % ƒo  “ : r • ¸

 7 £ x ½ + Éà º2 Ÿ ¤   & ñ w n  ß ¼l  7 £ x  “ ¦, ˜ Ð § 4 õ  ï ß –À Ó



 o° ú כ• ¸ † < Êa  7 £ x    H  כ `  ¦ S X ‰ “   ½ + É Ã º e ” % 3  . ¢ ¸ô  Ç Ê

ê \ P % ƒo  “ : r • ¸ 7 £ x ½ + Éà º2 Ÿ ¤ à º¨ î ~ ½ ӆ ¾ Ó_   l  s 1 p x ~ ½ Ó

$ í

• ¸ 7 £ x  % i  . s   H é ß –{ 9   ½ ¨ % ò % i \ " f ~ à Ì} Œ •_    & ñ w n

 ß ¼l _  7 £ x ü <   & ñ $ í _  † ¾ Ó © œ\  l “  ô  Ç .

Fig. 4. (Color online) The annealing temperatures de- pendent in-plane and out-of-plane (a) coercivity (H c ) and (b) remanent magnetization (M r ) of CoFe 2 O 4 films. The solid lines are guides for eyes.

P

c p 8 ý ò k >

‘

: r ƒ  ½ ¨  H  Òí ß –@ /† < Ɠ §  Ö  ¦ † < ÆÕ ü tƒ  ½ ¨õ ] j (2¸  )_  t 

"

é

¶ Ü ¼– Ð s À Ò# Q & ’ _ þ v m  .

REFERENCES

[1] B. D. Cullity and C. D. Graham, Introduction to Magnetic Materials, 2nd ed. (IEEE, Hoboken, NJ, 2009).

[2] M. Khodaei, S. A. Seyyed Ebrahimi, Y. J. Park, J.

M. Ok and J. S. Kim et al., J. Magn. Magn. Mater.

340, 16 (2013).

[3] A. V. Ramos, T. S. Santos, G. X. Miao, M.-J. Guit- tet and J.-B. Moussy et al., Phys. Rev. B 78, 180402 (2008).

[4] A. K. Giri, E. M. Kirkpatrick, P. Moongkhamklang, S. A. Majetich and V. G. Harris, Appl. Phys. Lett.

80, 2341 (2002).

[5] L. Stichauer, G. Gavoille and Z. Simsa, J. Appl.

Phys. 79, 3645 (1996).

[6] A. Goldman, Modern Ferrite Technology, 2nd ed.

(Springer, New York, 2006).

[7] Y.-Q. Chu, Z.-W. Fu and Q.-Z. Qin, Electrochim.

Acta 49, 4915 (2004).

[8] D. C. Jiles, J. Phys. D 28, 1537 (1995).

[9] W. Huang, L. X. Zhou, H. Z. Zeng, X. H. Wei and J. Zhu et al., J. Cryst. Growth 300, 426 (2007).

[10] S. A. Chambers, R. FC. Farrow, S. Mast, M. F.

Toney and L. Folks et al., J. Magn. Magn. Mater.

246, 124 (2002).

[11] M. C. Terzzoli, S. Duhalde, S. Jacobo, L. Steren and C. Moina, J. Alloys Compd. 369, 209 (2004).

[12] T. Dhakal, D. Mukherjee, R. Hyde, P. Mukherjee and M. H. Phan et al., J. Appl. Phys. 107, 053914 (2010).

[13] J. P. Zhou, H. C. He and C. W. Nan, Appl. Surf.

Sci. 253, 746 (2007).

[14] A. Raghunathan, I. C Nlebedim, D. C. Jiles and J.

E. Snyder, J. Appl. Phys. 107, 09A516 (2010).

[15] P. D. Thang, G. Rijnders and D. H. A. Blank, J.

Magn. Magn. Mater. 310, 2621 (2007).

[16] D. Mukherjee, T. Dhakal, M. Phan, H. Srikanth and P. Mukherjee et al., Physica B 406, 2663 (2011).

[17] S. N. Okuno, S. Hashimoto, K. Inomata, S. Mori- moto and A. Ito, J. Appl. Phys. 69, 5072 (1991).

[18] L. Stichauer, G. Gavoille and Z. Simsa, J. Appl.

Phys. 79, 3645 (1996).

[19] M. T. Johnson, P. G. Kotula and C. B. Carter, J.

Cryst. Growth 206, 299 (1999).

[20] Y. Yamamoto, H. Tanaka and T. Kawai, Jpn. J.

Appl. Phys. 40, L545 (2001).

[21] B. D. Cullity, Elements of X-ray Diffraction, 2nd ed.

(Addison-Wesley, New york, 1978).