Tăng cường trường trao đổi dịch theo phương vuông góc trong hệ vật liệu [Co/Pd]/IrMn với lớp xen giữa cofe siêu mỏng

 ISSN: 1859-2171 
e-ISSN: 2615-9562 
TNU Journal of Science and Technology 225(06): 498 - 504 
498  Email: jst@tnu.edu.vn 
TĂNG CƯỜNG TRƯỜNG TRAO ĐỔI DỊCH THEO PHƯƠNG VUÔNG GÓC 
TRONG HỆ VẬT LIỆU [Co/Pd]/IrMn VỚI LỚP XEN GIỮA CoFe SIÊU MỎNG 
Nguyễn Thị Thanh Thủy1, Cao Thị Thanh Hải1, Nguyễn Thị Huế1, Đinh Hùng Mạnh1, 
Vũ Hồng Kỳ2, Đỗ Khánh Tùng2, Nguyễn Thanh Hường2, Nguyễn Thị Ngọc Anh2,3* 
1Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, 
2Viện Khoa học vật liệu - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, 
3Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam 
TÓM TẮT 
Trong nghiên cứu này, chúng tôi khảo sát ảnh hưởng của lớp xen giữa CoFe mỏng tới hiệu ứng 
trao đổi hiệu dịch theo phương vuông góc trong hệ vật liệu [Co/Pd]/IrMn. Các màng mỏng đa lớp 
được chế tạo bằng phương pháp phún xạ magnetron. Các đặc trưng cấu trúc và tính chất từ của các 
màng đa lớp được khảo sát bằng hệ đo nhiễu xạ tia X và hệ đo từ kế mẫu rung. Kết quả nghiên cứu 
cho thấy giá trị trường trao đổi dịch HEB theo phương vuông góc ở nhiệt độ phòng trong màng 
mỏng đa lớp [Co/Pd]/IrMn là tương đối cao (HEB ~ 98 Oe). Tuy nhiên giá trị HEB được tăng cường 
đáng kể khi có thêm một lớp CoFe mỏng (tCoFe = 0,3 - 1,2 nm) xen giữa lớp sắt từ [Co/Pd] và lớp 
phản sắt từ IrMn. Giá trị HEB đạt được cao nhất là 205 Oe với tCoFe = 0,8 nm, gấp hơn 2 lần so với 
hệ không có lớp CoFe xen giữa. 
Từ khóa: Vật liệu từ; màng mỏng từ đa lớp; dị hướng từ vuông góc; hiệu ứng trao đổi dịch; trao 
đổi sắt từ/phản sắt từ. 
Ngày nhận bài: 11/5/2020; Ngày hoàn thiện: 30/5/2020; Ngày đăng: 31/5/2020 
ENHANCEMENT OF PERPENDICULAR EXCHANGE BIAS IN [Co/Pd]/IrMn 
SYSTEM BY ULTRATHIN CoFe INSERTION LAYER 
Nguyen Thi Thanh Thuy1, Cao Thi Thanh Hai1, Nguyen Thi Hue1, Dinh Hung Manh1, 
Vu Hong Ky2, Do Khanh Tung2, Nguyen Thanh Huong2, Nguyen Thi Ngoc Anh2,3* 
1Hanoi National University of Education, 2Institute of Materials Science – VAST, 
3Graduate University of Science and Technology - VAST 
ABSTRACT 
In this study, we investiged the effect of an ultrathin CoFe insertion layer on perpendicular 
exchange bias in the [Co/Pd]/IrMn systems. These multilayers were deposited by magnetron 
sputtering. The structural and magnetic properties of the deposited multilayers were examined by 
X-ray diffractometer and Vibration sample magnetometer. The experimental results showed that 
the value of the perpendicular exchange bias field (HEB) of [Co/Pd]/IrMn multilayers at room 
temperature is relatively high (HEB ~ 98 Oe). However, HEB is significantly enhanced when an 
ultrathin layer of CoFe (tCoFe = 0.3 – 1.2 nm) is inserted between the [Co/Pd] ferromagnetic 
multilayers and the IrMn antiferromagnetic layer. The highest value of HEB is 205 Oe with tCoFe = 
0.8 nm which is more than twice higher than that of the system without CoFe insertion layer. 
Keywords: Magnetic materials; magnetic multilayers; perpendicular magnetic anisotropy; 
exchange bias effect; ferromagnetic/antiferromagnetic exchange interaction 
Received: 11/5/2020; Revised: 30/5/2020; Published: 31/5/2020 
* Corresponding author. Email: ngocanhnt.vn@gmail.com
Nguyễn Thị Thanh Thủy và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ĐHTN 225(06): 498 - 504 
 Email: jst@tnu.edu.vn 499 
1. Giới thiệu 
Hiệu ứng trao đổi dịch (Exchange bias, EB) 
lần đầu tiên được phát hiện bởi Meiklejohn và 
Bean vào năm 1956 trong hệ Co sắt từ được 
bọc bởi oxit CoO ở nhiệt độ 77 K [1], [2]. 
Hiệu ứng trao đổi dịch là hiện tượng đường 
cong từ hóa bị dịch khỏi gốc tọa độ theo 
phương của từ trường ngoài, thường xảy ra do 
tương tác trao đổi giữa một lớp sắt từ 
(ferromagnet, FM) và một lớp phản sắt từ 
(antiferromagnet, AFM) tại bề mặt tiếp giáp 
của chúng, và có thể đi kèm với sự gia tăng 
lực kháng từ HC [3], [4]. Hiệu ứng này đã 
được ứng dụng rộng rãi trong các linh kiện từ 
tính như đầu đọc (HDD), ổ cứng, bộ nhớ truy 
cập ngẫu nhiên (MRAM), cảm biến từ và các 
linh kiện spintronic dựa trên các van spin 
(Spin valves, SVs), các tiếp xúc từ xuyên 
ngầm (Magnetic tunnel juctions, MTJs) [5], 
[6]. Tuy nhiên, phần lớn các nghiên cứu đều 
được tiến hành trên các vật liệu từ truyền 
thống có dị hướng từ song song với mặt 
phẳng màng, do đó hiệu ứng trao đổi dịch 
quan sát được xảy ra theo phương song song, 
gọi là hiệu ứng trao đổi dịch theo phương 
song song [4]-[8]. Gần đây, các vật liệu từ có 
dị hướng từ vuông góc với mặt phẳng màng 
thu hút được sự quan tâm to lớn do các vật 
liệu này có độ ổn định nhiệt cao, đáp ứng 
được khả năng giảm kích thước linh kiện 
xuống thang nano mét [9], [10]. Các vật liệu 
từ có dị hướng vuông góc mở ra khả năng 
ứng dụng trong các linh kiện từ thế hệ mới 
như: thiết bị lưu trữ thông tin mật độ siêu cao 
[11], các cảm biến từ siêu nhạy [12] và các 
thiết bị siêu cao tần hoạt động trong vùng tần 
số GHz và THz [13]-[15]. Trường trao đổi 
dịch HEB theo phương vuông góc có thể quan 
sát được khi một vật liệu FM có dị hướng từ 
vuông góc tiếp xúc với một vật liệu AFM. 
Hiệu ứng trao đổi hiệu dịch theo phương 
vuông góc gần đây đang dành được nhiều sự 
quan tâm của các nhóm nghiên cứu trên thế 
giới [16]. 
Nhằm hướng đến các ứng dụng thực tế, các 
hướng nghiên cứu gần đây tập trung vào khả 
năng điều biến, cũng như tăng cường HEB 
theo phương vuông góc ở nhiệt độ phòng. 
Một số phương pháp giúp tăng cường HEB có 
thể kể đến như: quá trình lắng đọng màng 
trong từ trường định hướng, ủ mẫu trong từ 
trường, thêm một lớp vật liệu kim loại mỏng 
giữa hai lớp FM và AFM [17]-[20] hay sử 
dụng các cấu trúc nano dạng dot và antidot 
arrays [21]. 
Các nghiên cứu trước đây của nhóm tiến hành 
trên các hệ vật liệu [Co/Pd] và [Co/Pd]/IrMn 
cho thấy các hệ vật liệu này có dị hướng từ 
vuông góc và HEB theo phương vuông góc 
tương đối cao ở nhiệt độ phòng. Ngoài ra, dị 
hướng từ và HEB có thể điều biến được một 
cách dễ dàng thông qua thay đổi các thông số 
cấu trúc của hệ vật liệu. Tuy nhiên, mức độ 
thay đổi HEB đạt được thông qua việc thay đổi 
các thông số cấu trúc là nhỏ [22]. Gần đây, 
kết quả nghiên cứu của Liu và cộng sự tiến 
hành trên hệ [Co/Pt]/IrMn với lớp xen giữa 
CoFe cho thấy HEB có thể được tăng cường 
đáng kể thông qua sự thay đổi thành phần và 
chiều dày của lớp CoFe [23]. Bên cạnh khả 
năng cải thiện đáng kể HEB [23], [24], bản 
thân vật liệu CoFe còn được coi là vật liệu từ 
lý tưởng dùng cho các linh kiện từ và 
spintronics bởi một số ưu điểm nổi trội như 
dễ chế tạo, khó bị oxi hóa, mô-men từ bão 
hòa và độ phân cực spin cao [23]-[25]. Với 
mục đích tăng cường hơn nữa giá trị HEB 
trong hệ vật liệu [Co/Pd]/IrMn nhằm hướng 
tới các ứng dụng spintronics, chúng tôi tiến 
hành khảo sát sự ảnh hưởng của lớp xen giữa 
CoFe mỏng (với chiều dày thay đổi từ 0,3 nm 
đến 1,2 nm) lên HEB theo phương vuông góc. 
2. Phương pháp nghiên cứu 
2.1. Chế tạo màng mỏng 
Trong nghiên cứu này các mẫu màng đa lớp 
[Co/Pd]5, IrMn, [Co/Pd]5/Co/IrMn và 
[Co/Pd]5/CoFe/IrMn, ký hiệu lần lượt là 
[Co/Pd], IrMn, [Co/Pd]/Co/IrMn và 
[Co/Pd]/CoFe/IrMn, được lắng đọng trên đế 
Si có phủ lớp SiO2 dày 1000 nm. Chiều dày 
của các lớp vật liệu và cấu trúc tối ưu được 
Nguyễn Thị Thanh Thủy và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ĐHTN 225(06): 498 - 504 
 Email: jst@tnu.edu.vn 500 
lựa chọn dựa trên các khảo sát trước đó của 
nhóm [22], trong đó độ dày của lớp Co là 0,5 
nm, Pd là 1 nm, IrMn là 6 nm, riêng lớp CoFe 
có chiều dày thay đổi từ 0,3 nm đến 1,2 nm. 
Lớp tạo mầm Ta (5 nm)/Pd (3 nm) và lớp phủ 
Pd (3 nm)/Ta (5 nm) được dùng cho tất cả các 
màng đa lớp [26], [27]. 
Các mẫu được chế tạo ở nhiệt độ phòng bằng 
hệ phún xạ DC magnetron (AJA 
International, Inc., USA) với chân không cao 
(~3×10-8 Torr), áp suất khí Ar khi phún xạ là 
5 mT cho lớp Co, Pd và 2,5 mT cho các lớp 
tạo mầm và lớp phủ. Tốc độ lắng đọng chậm 
cho Co (0,18 Å/s) và Pd (0,46 Å/s) tương ứng 
với công suất phún xạ lần lượt là 37,5 W và 
87,5 W để đảm bảo sự lắng đọng là đồng đều, 
lớp tiếp xúc giữa các lớp vật liệu là sắc nét và 
mức độ xen kẽ của Co/Pd là thấp [28]. 
2.2. Phương pháp khảo sát 
Sau khi lắng đọng, các mẫu được từ hóa trong 
từ trường vuông góc với mặt phẳng mẫu bằng 
hệ từ kế mẫu rung (Vibration sample 
magnetometer, VSM) với giá trị từ trường lớn 
nhất đạt được là 14 kOe, bước quét nhỏ 1 
Oe/điểm, tốc độ quét chậm 5 điểm/giây. Cấu 
trúc tinh thể của các mẫu được xác định bằng 
phương pháp nhiễu xạ bột trên hệ nhiễu xạ tia 
X (X-ray diffractometer, XRD) D8-
ADVANCE của hãng Bruker (Đức) với điện 
áp 45 kV và dòng điện 40 mA sử dụng bức xạ 
Cu-Kα (λ=0,12518 nm). Góc quét 2θ trong 
khoảng từ 25o đến 50o, tốc độ quét chậm với 
bước đo 0,005o/giây. Tất cả các phép đo được 
tiến hành ở nhiệt độ phòng. 
3. Kết quả và bàn luận 
3.1. Đặc trưng hình thái cấu trúc 
Phổ nhiễu xạ tia X của các mẫu [Co/Pd], 
IrMn, [Co/Pd]/ Co/IrMn và [Co/Pd]/ CoFe/ 
IrMn được chỉ ra trên hình 1. Phổ nhiễu xạ tia 
X trên cả bốn mẫu đều chỉ ra sự tồn tại của cả 
2 pha α- và β-Ta, trong đó pha chính là pha β-
Ta. Đỉnh nhiễu xạ đặc trưng của β (002) và β 
(212) ở góc 2θ lần lượt là 33,1o, và 39,2o và 
α-Ta (110) là ở góc 38,5o [29]. Lớp Pd mọc 
trên lớp Ta có cấu trúc (111) với đỉnh nhiễu 
xạ trong khoảng 39,5o-40,6o giúp tăng sự định 
hướng theo hướng (111) cho màng [Co/Pd] 
[26], [27]. Với mẫu màng [Co/Pd], đỉnh nhiễu 
xạ chính là Co/Pd (111) quan sát được ở góc 
2θ=41o [20]. Với mẫu màng IrMn, đỉnh nhiễu 
xạ chính của Pd (111) và IrMn (111) quan sát 
được ở góc 2θ=39,7o và 40,7o [20], [30], [31]. 
Hình 1. Giản đồ nhiễu xạ tia X của các màng đa 
lớp [Co/Pd], IrMn, [Co/Pd]/Co/IrMn và 
[Co/Pd]/CoFe/IrMn 
Trong hai màng đa lớp [Co/Pd]/Co/IrMn và 
[Co/Pd]/CoFe/IrMn, một đỉnh nhiễu xạ chính 
có cường độ mạnh (gấp ~1,2 lần cường độ 
của đỉnh [Co/Pd] (111), và ~1,7 lần cường độ 
đỉnh IrMn (111)) quan sát được ở góc 2θ vào 
khoảng 41o và 41,1o, là do sự chồng phủ của 
hai đỉnh Co/Pd (111) và IrMn (111) [22]. Lớp 
IrMn với hướng ưu tiên (111) cũng đã được 
chứng minh là thích hợp nhất cho sự phát 
triển ổn định cấu trúc phản sắt từ. Điểm đáng 
lưu ý là, so với phổ nhiễu xạ của mẫu màng 
[Co/Pd]/Co/IrMn, đỉnh nhiễu xạ chính trong 
mẫu màng [Co/Pd]/CoFe/IrMn có sự dịch nhẹ 
về phía bên phải khoảng 0,1o, đồng thời 
cường độ đỉnh nhiễu xạ cũng có sự tăng nhẹ. 
Điều này cho thấy việc thêm lớp xen giữa 
CoFe 0,5 nm vào giữa hai lớp [Co/Pd] và 
IrMn cũng có ảnh hưởng nhất định tới cấu 
trúc tinh thể của màng đa lớp, và vì thế có thể 
có ảnh hưởng tới tính chất từ của màng, cụ 
thể là HC và HEB. 
3.2. Tính chất từ 
Nguyễn Thị Thanh Thủy và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ĐHTN 225(06): 498 - 504 
 Email: jst@tnu.edu.vn 501 
Để khảo sát sự ảnh hưởng của lớp phản sắt từ 
IrMn và lớp xen giữa Co, CoFe, các mẫu 
màng đa lớp [Co/Pd], [Co/Pd]/Co/IrMn và 
[Co/Pd]/CoFe/IrMn được từ hóa trong từ 
trường có phương vuông góc với bề mặt mẫu. 
Hai lớp Co và CoFe xen giữa có cùng chiều 
dày 0,5 nm. 
Hình 2. Đường cong từ hóa theo phương vuông 
góc của màng đa lớp [Co/Pd], [Co/Pd]/Co/IrMn 
và [Co/Pd]/CoFe/IrMn 
Hình 2 biểu diễn đường cong từ hóa theo 
phương vuông góc của các màng đa lớp 
[Co/Pd], [Co/Pd]/Co/IrMn và 
[Co/Pd]/CoFe/IrMn. Kết quả cho thấy đường 
cong từ hóa của cả 3 mẫu đều có dạng vuông, 
với độ vuông xấp xỉ 1, thể hiện tính dị hướng 
theo phương vuông góc cao. Khi không có 
lớp phản sắt từ IrMn, đường cong từ hóa của 
mẫu [Co/Pd] là đối xứng qua trục tọa độ với 
giá trị HC1=-HC2= 642 Oe, trong đó HC1 là giá 
trị lực kháng từ tương ứng với từ trường quét 
theo chiều từ âm (-) sang dương (+), và HC2 là 
là giá trị lực kháng từ tương ứng với từ 
trường quét theo chiều ngược lại. Khi có thêm 
lớp phản sắt từ IrMn, ta quan sát được hiệu 
ứng trao đổi dịch rõ ràng trong cả hai hệ mẫu 
[Co/Pd]/Co/IrMn và [Co/Pd]/CoFe/IrMn 
thông qua sự dịch đường cong từ hóa về phía 
bên trái theo phương của từ trường. Một điều 
đáng lưu ý rằng, độ dịch của đường cong từ 
hóa (HEB) trong mẫu có lớp xen giữa CoFe là 
lớn hơn so với mẫu có lớp xen giữa là Co. 
Để đánh giá một cách định lượng các giá trị 
HC, HEB trong các mẫu màng mỏng này, lực 
kháng từ HC và trường hiệu dịch HEB được 
xác định bởi [31], [32]: 
 (1) 
 (2) 
Bảng 1. Giá trị HC và HEB theo phương vuông góc 
của các mẫu 
Tên mẫu HC (Oe) HEB (Oe) 
[Co/Pd] 640 0 
[Co/Pd]/Co/IrMn 595 98 
[Co/Pd]/CoFe/IrMn 585 141 
Bảng 1 là giá trị của HC và HEB trong các mẫu 
màng đa lớp [Co/Pd], [Co/Pd]/Co/IrMn và 
[Co/Pd]/CoFe/IrMn được xác định qua đường 
cong từ hóa. Kết quả tính toán cho thấy giá trị 
HC trong các màng mỏng khi có thêm lớp 
phản sắt từ IrMn giảm không đáng kể so với 
màng [Co/Pd] và độ vuông của đường cong 
từ hóa hầu như không đổi (~1), điều đó cho 
thấy các mẫu màng đa lớp vẫn duy trì được 
tính dị hướng từ theo phương vuông góc cao. 
Khi lớp xen giữa là CoFe, giá trị HEB được cải 
thiện đáng kể. HEB = 141 Oe với lớp xen giữa 
CoFe trong khi HEB = 98 Oe với lớp xen giữa 
Co (tăng gấp gần 1,5 lần). 
Để đánh giá ảnh hưởng của chiều dày lớp 
CoFe xen kẽ trong màng đa lớp [Co/Pd] lên 
HC và HEB, tính chất từ của các mẫu 
[Co/Pd]5/CoFe/IrMn với lớp CoFe có chiều 
dày thay đổi từ 0,3 nm đến 1,2 nm được tiến 
hành khảo sát một cách hệ thống. Hình 3 là 
kết quả đo đường cong từ hóa theo phương 
vuông góc của các mẫu [Co/Pd]5/CoFe/IrMn 
với chiều dày lớp CoFe thay đổi từ 0,3 nm 
đến 1,2 nm. Đường cong từ hóa theo phương 
vuông góc cho thấy HEB cao lên tới 205 Oe 
đạt được trong mẫu tCoFe = 0,8 nm ở nhiệt độ 
phòng. Các đường cong từ hóa có dạng 
vuông, thể hiện dị hướng từ theo phương 
vuông góc cao. Trường khử từ HC ~ 600 Oe 
với tCoFe = 0,8 nm và giảm nhẹ khi tăng chiều 
dày lớp CoFe. Điều đó chứng tỏ HC không bị 
ảnh hưởng nhiều bởi chiều dày của lớp xen kẽ 
CoFe. Ngược lại, HEB tăng mạnh từ 25 Oe 
đến 205 Oe khi chiều dày lớp CoFe tăng từ 
Nguyễn Thị Thanh Thủy và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ĐHTN 225(06): 498 - 504 
 Email: jst@tnu.edu.vn 502 
0,3 nm đến 0,8 nm và giảm nhẹ xuống 145 Oe khi tCoFe tăng lên đến 1,2 nm. HEB có giá trị lớn 
nhất với tCoFe trong khoảng 0,7 nm và 0,8 nm, kết quả này phù hợp với một số công bố [24]-[26]. 
Điều này chỉ ra rằng, việc sử dụng lớp xen giữa CoFe mỏng không chỉ có khả năng điều biến mà 
với chiều dày thích hợp có thể tăng cường đáng kể HEB. 
Hình 3. (a) Đường cong từ hóa theo phương vuông góc của màng đa lớp [Co/Pd]/CoFe/IrMn và (b) Sự 
phụ thuộc của HC và HEB vào chiều dày lớp CoFe (tCoFe) của màng đa lớp [Co/Pd]/CoFe/IrMn 
Khi có thêm lớp CoFe, độ nhám bề mặt tiếp 
xúc giữa màng [Co/Pd] và lớp IrMn được cải 
thiện, tương tác trao đổi giữa chúng vì thế 
được tăng cường, HEB do đó cũng được tăng 
cường [24]. Tuy nhiên giá trị HEB giảm khi 
tCoFe > 0,8 nm có thể được giải thích là do 
tương tác trao đổi giữa hai lớp FM và AFM 
trong mẫu giảm khi chiều dày lớp xen giữa 
CoFe tăng, dẫn đến HEB giảm. Dị hướng từ bề 
mặt của hệ CoFe/Pd được biết đến là có 
phương vuông góc [33], tuy nhiên bản thân 
vật liệu CoFe vốn là vật liệu có dị hướng từ 
ưu tiên theo phương song song với mặt phẳng 
màng. Do đó khi chiều dày của lớp CoFe tăng 
tới một giá trị nhất định (tCoFe > 0,8 nm), dị 
hướng từ dị hướng tinh thể (có phương song 
song) trở lên vượt trội so với dị hướng từ bề 
mặt (có phương vuông góc), khiến dị hướng 
từ tổng cộng của hệ vật liệu theo phương 
vuông góc giảm. Điều này giải thích nguyên 
nhân HC theo phương vuông góc giảm khi 
tCoFe > 0,8 nm [33]. 
4. Kết luận 
Màng mỏng đa lớp [Co/Pd]/IrMn thể hiện 
tính dị hướng vuông góc và trường trao đổi 
hiệu dịch theo phương vuông góc cao ở nhiệt 
độ phòng. Bằng cách thay thế lớp Co liền kề 
với IrMn bằng lớp CoFe mỏng, trường trao 
đổi dịch theo phương vuông góc được tăng 
cường đáng kể và phụ thuộc mạnh vào chiều 
dày lớp xen giữa trong khi dị hướng vuông 
góc lớn vẫn được duy trì (HC thay đổi không 
đáng kể). Trường trao đổi dịch là lớn nhất 
(HEB=205 Oe) với chiều dày lớp xen kẽ CoFe 
là 0,8 nm, tăng gấp 2 lần so với hệ không có 
lớp CoFe xen giữa. Kết quả nghiên cứu này 
cung cấp một phương pháp hiệu quả để tăng 
cường HEB trong các hệ vật liệu AF/FM có dị 
hướng vuông góc nhằm ứng dụng trong các 
linh kiện từ, spintronic thế hệ mới. 
Lời cám ơn 
Nhóm tác giả trân trọng cảm ơn sự trợ giúp 
kinh phí của Viện Hàn lâm Khoa học và Công 
nghệ Việt Nam thông qua đề tài Khoa học 
Công nghệ cấp Viện Hàn lâm KHCNVN 
thuộc chương trình hợp tác quốc tế với 
Belarus, mã số QTBY01.04/19-20. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO/ REFERENCES 
[1]. W. H. Meiklejohn, and C. P. Bean, “New 
Magnetic Anisotropy,” Phys. Rev., vol. 102, 
no. 5, p. 1413, 1956. 
Nguyễn Thị Thanh Thủy và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ĐHTN 225(06): 498 - 504 
 Email: jst@tnu.edu.vn 503 
[2]. W. H. Meiklejohn, and C. P. Bean, “New 
Magnetic Anisotropy,” Phys. Rev., vol. 105, 
no. 3, p. 904, 1957. 
[3]. C. Leighton, J. Nogués, B. J. Jönsson-
Åkerman, and I. K. Schuller, “Coercivity 
Enhancement in Exchange Biased Systems 
Driven by Interfacial Magnetic Frustration,” 
Phys. Rev. Lett., vol. 84, no. 15, p. 3466, 
2000. 
[4]. D. Schafer, P. L. Grande, L. G. Pereira, G. M. 
Azevedo, A. Harres, M. A. de Sousa, F. 
Pelegrini, and J. Geshev, “Antiparallel 
interface coupling evidenced by negative 
rotatable anisotropy in IrMn/NiFe bilayers,” 
J. Appl. Phys., vol. 117, no. 21, p. 215301, 
2015. 
[5]. A. E. Berkowitz, and K. Takano, “Exchange 
anisotropy-a review,” J. Magn. Magn. Mater., 
vol. 200, no. 1-3, pp. 552-570, 1999. 
[6]. S. Giri, M. Patra, and S. Majumdar, 
“Exchange bias effect in alloys and 
compounds,” J. Phys.: Condens. Matter., vol. 
23, p. 07321, 2011 
[7]. S. S. P. Parkin, K. P. Roche, M. G. Samant, P. 
M. Rice, R. B. Beyers, R. E. Scheuerlein, E. J. 
O’Sullivan, S. L. Brown, J. Bucchigano, D. 
W. Abraham, Y. Lu, M. Rooks, P. L. 
Trouilloud, R. A. Wanner, and W. J. 
Gallagher, “Exchange-biased magnetic tunnel 
junctions and application to nonvolatile 
magnetic random access memory,” J. Appl. 
Phys., vol. 85, no. 8, pp. 5828-5833, 1999. 
[8]. P. P. Freitas, R. Ferreira, S. Cardoso, and F. 
Cardoso, “Magnetoresistive sensors,” J. 
Phys.: Condens. Matter., vol. 19, no. 16, p. 
165221, 2007. 
[9]. B. Tudu, and A. Tiwari, “Recent 
Developments in Perpendicular Magnetic 
Anisotropy Thin Films for Data Storage 
Applications,” Vacuum, vol. 146, pp. 329-
341, 2017. 
[10]. R. Sbiaa, H. Meng, and S. N. 
Piramanayagam, “Materials with 
perpendicular magnetic anisotropy for 
magnetic random access memory,” Phys. Stat. 
Sol. RRL, vol. 5, no. 12, pp. 413-419, 2011. 
[11]. S. Yanlin, and Z. Daoben (Eds.), High 
density data storage: Principle, Technology, 
and Materials, World Scientific, 2009. 
[12]. K. Mohri, Y. Honkura, L. Panina, and T. 
Uchiyama, “Super MI sensor: recent advances 
of amorphous wire and CMOS-IC magneto-
impedance sensor,” J. Nanosci. Nanotech., 
vol. 12, no. 9, pp. 7491-7495, 2012. 
[13]. A. V. Kimel, A. Kirilyuk, P. A. Usachev, R. 
V. Pisarev, A.M. Balbashov, and T. Rasing, 
“Ultrafast non-thermal control of 
magnetization by instantaneous 
photomagnetic pulses,” Nature, vol. 435, pp. 
655-657, (2005). 
[14]. T. Satoh, S.-J. Cho, R. Iida, T. Shimura, K. 
Kuroda, H. Ueda, Y. Ueda, B. A. Ivanov, F. 
Nori, and M. Fiebig, “Spin Oscillations in 
Antiferromagnetic NiO Triggered by 
Circularly Polarized Light,” Phys. Rev. Lett., 
vol. 105, p. 077402, 2010. 
[15]. S. Wienholdt, D. Hinzke, and U. Nowak, 
“THz Switching of Antiferromagnets and 
Ferrimagnets,” Phys. Rev. Lett., vol. 108, p. 
247207, 2012. 
[16]. A. Mougin, S. Mangin, J.-F. Bobo, and A. 
Loidl, “New Trends in Magnetic Exchange 
Bias,” Eur. Phys. J. B, vol. 45, p. 155, 2005 
[17]. F. Garcia, J. Sort, B. Rodmacq, S. Auffret, 
and B. Dieny, “Large anomalous 
enhancement of perpendicular exchange bias 
by introduction of a nonmagnetic spacer 
between the ferromagnetic and 
antiferromagnetic layers,” Appl. Phys. Lett., 
vol. 83, no. 17, p. 3537, 2003. 
[18]. S. van. Dijken, J. Moritz, and J. M. D. Coey, 
“Correlation between perpendicular exchange 
bias and magnetic anisotropy in 
IrMn/[Co∕Pt]n and [Pt∕Co]n/IrMn 
multilayers,” J. Appl. Phys., vol. 97, no. 6, p. 
063907, 2005. 
[19]. P. F. Carcia, “Perpendicular magnetic 
anisotropy in Pd/Co and Pt/Co thin-film 
layered structures,” J. App. Phys., vol. 63, no. 
10, p. 5066, 1988. 
[20]. C. W. Barton, and T. Thomson, 
“Magnetisation reversal in anisotropy graded 
Co/Pd multilayers,” J. Appl. Phys., vol. 118, 
no. 6, p. 063901, 2015. 
[21]. C. P. Li, Nanofabrication, nanomagnetism 
and other applications of nanostructures. Diss. 
UC San Diego, 2007. 
[22]. N. T. Hue, N. T. T. Thuy, C. T. T. Hai, D. H. 
Manh, D. H. Manh , V. D. Lam, N. V. Dang, 
and N. T. N. Anh, “Tunable perpendicular 
exchange bias and coercivity in [Co/Pd]/IrMn 
multilayers,” TNU - J. Sci. Tech., vol. 200, no. 
7, pp. 141-148, 2019. 
[23]. Y. F. Liu, J. W. Cai, and S. L. He, “Large 
perpendicular exchange bias in 
IrMn/CoFe/[Pt/Co] multilayers grown on a 
Ta/Pt buffer layer,” J. Phys. D: Appl. Phys., 
vol. 42, no. 11, p. 115002, 2009. 
Nguyễn Thị Thanh Thủy và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ĐHTN 225(06): 498 - 504 
 Email: jst@tnu.edu.vn 504 
[24]. L. Lin, S. Kim, and S. Bae, “Effects of 
Co80Fe20 insertion layer on perpendicular 
exchange bias characteristics in 
[Pd/Co]5/FeMn bilayered thin films,” J. Phys., 
vol. 101, no. 9, p. 09066, 2007. 
[25]. G. Anderson, Y. Huai, and L. Miloslawsky, 
“CoFe/IrMn exchange biased top, bottom, and 
dual spin valves,” J. App. Phys., vol. 87, no. 
9, p. 6989, 2000. 
[26]. R. Law, R. Sbiaa, T. Liew, and T. C. Chong, 
“Effects of Ta seed layer and annealing on 
magnetoresistance in CoFePd-based pseudo-
spin-valves with perpendicular anisotropy,” 
Appl. Phys. Lett., vol. 91, no. 24, p. 242504, 
2007. 
[27]. T. Tahmasebi, S. N. Piramanayagam, R. 
Sbiaa, R. Law, and T. C. Chong, “Effect of 
different seed layers on magnetic and 
transport properties of perpendicular 
anisotropic spin valves,” IEEE Trans. Magn., 
vol. 46, no. 6, p. 1933, 2010. 
[28]. H. Nemoto, H. Nakagawa, and Y. Hosoe, 
“Dependence of Co/Pd Superlattice Properties 
on Pd Layer Thickness,” IEEE Trans. Magn., 
vol. 39, no. 5, pp. 2714-2716, 2003. 
[29]. H. J. Zhang, S. Yamamoto, Y. Fukaya, M. 
Maekawa, H. Li, A. Kawasuso, T. Seki, E. 
Saitoh, and K. Takanashi, “Current-induced 
spin polarization on metal surfaces probed by 
spin-polarized positron beam,” Sci. Rep., vol. 
4, p. 4844, 2014. 
[30]. M. Fecioru-Morariu, G. Guntherodt, M. 
Ruhrig, A. Lamperti, and B. Tanner, 
“Exchange coupling between an amorphous 
ferromagnet and a crystalline 
antiferromagnet,” J. Appl. Phys., vol. 102, no. 
5, p. 053911, 2007. 
[31]. I. L. Castro, V. P. Nascimento, E. C. 
Passamani, A.Y. Takeuchi, C. Larica, M. 
Tafur, and F. Pelegrini, “The role of the (111) 
texture on the exchange bias and interlayer 
coupling effects observed in sputtered 
NiFe/IrMn/Co trilayers,” J. Appl. Phys., vol. 
113, no. 20, p. 203903, 2013. 
[32]. J. Nogués, and I. K. Schuller, “Exchange 
bias,” J. Magn. Magn. Mater., vol. 192, pp. 
203-232, 1999. 
[33]. D.-T. Ngo, Z. L. Meng, T. Tahmasebi, X. 
Yu, E. Thoeng, L. H. Yeo, A. Rusydi, G. C. 
Han, and K.-L. Teo, “Interfacial tuning of 
perpendicular magnetic anisotropy and spin 
magnetic moment in CoFe/Pd multilayers,” J. 
Magn. Magn. Mater., vol. 350, pp. 42-46, 
2014.